Nuevo nanogenerador puede cargar dispositivos electrónicos con un gesto de la mano

Imagine si todo lo que tiene que hacer para cargar su iPod o su BlackBerry es mover la mano, o estirar el brazo, o dar un paseo. Se podría decir adiós a las baterías y nunca tendría que conectar los dispositivos a una fuente de alimentación.

En la investigación presentada hoy en la 237ª Reunión Nacional de la Sociedad Americana de Química, un grupo de ingenieros de Georgia describen la tecnología que convierte la energía mecánica de los movimientos del cuerpo o incluso el flujo sanguíneo del cuerpo en energía eléctrica que puede ser utilizada para impulsar una amplia gama de dispositivos electrónicos sin necesidad de utilizar baterías.

“Esta investigación tendrá un impacto importante en la tecnología de defensa, vigilancia del medio ambiente, ciencias biomédicas y electrónica, incluso personal”, comentaba el investigador principal Zhong Lin Wang, profesor en la Facultad de Ciencias e Ingeniería de Materiales en el Instituto de Tecnología de Georgia. El nuevo nanogenerador podría tener un sinnúmero de aplicaciones, entre ellas una forma de ejecutar los dispositivos electrónicos utilizados por los militares cuando las tropas se encuentren en el campo de batalla.

Esta tecnología obtiene la energía del entorno mediante la conversión de las vibraciones de baja frecuencia, como simples movimientos del cuerpo, latidos del corazón o el movimiento del viento, en electricidad, utilizando nanocables de óxido de cinc (ZnO) que conducen la electricidad. Los nanocables de ZnO son piezoeléctricos, es decir, que generan una corriente eléctrica cuando se someten a tensión mecánica. El diámetro y la longitud del cable está entre 1/5.000 y 1/25 veces el diámetro de un cabello humano.

Para la generación de energía de movimiento, Wang nos comentaba que su equipo llegó a la conclusión de que era más eficaz desarrollar un método que trabajase a bajas frecuencias, para ello se necesitaba materiales flexibles, los nanocables de ZnO reúnen estos requisitos. La verdadera ventaja de esta tecnología es que los nanocables pueden implementarse fácilmente en una amplia variedad de superficies, pudiendo operar los nanogeneradores en el aire o en líquidos una vez debidamente envasados. Entre las superficies sobre las cuales los nanocables pueden ser instalados están los metales, cerámicas, polímeros, ropa e incluso tiendas de campaña.

Este tipo de nanogeneradores serían especialmente importantes para el ejército con tropas en el terreno, donde están lejos de fuentes de energía y la necesidad de utilizar sensores o dispositivos de comunicación es una realidad presente.

Si bien los biosensores se han miniaturizado y pueden ser implantados bajo la piel, estos dispositivos todavía necesitan baterías, y el nuevo nanogenerator ofrecería mucha más flexibilidad. Una gran ventaja de esta nueva tecnología es que muchos nanogeneradores podrían producir electricidad continuamente y al mismo tiempo. Por otro lado, el mayor desafío en el desarrollo de estos nanogeneradores ha sido mejora de la tensión de salida y la potencia.

El año pasado el grupo de Wang presentó un estudio sobre nanogeneradores impulsados por ultrasonido. Hoy en día la investigación representa una aplicación mucho más amplia de nanogeneradores a baja frecuencia orientados al movimiento corporal.

Más información: American Chemical Society