Se
denomina triboelectricidad al fenómeno
de electrificación u obtención de electricidad generalmente por frotamiento entre dos superficies. A partir
del año 2012 se disparó la construcción de nanogeneradores triboeléctricos (TENG) para variados usos.
Científicos del
Georgia Tech, liderados por el Dr. Zhong Lin Wang, trabajan en un TENG
tendiente a eliminar las baterías, haciendo de esta tecnología un concepto
atractivo y económico para los consumidores. Un nanogenerador triboeléctrico es instalado en una mochila y, cada vez que la llevamos en
la espalda, una serie de tarjetas compuestas por una capa de aluminio con
nanoporos y otra de cobre con nanocables entran en contacto generan cargas
eléctricas. Un grupo de resortes permite a las tarjetas regresar a su posición
original, repitiéndose el proceso en
cada paso. Un prototipo basado en una mochila de dos kilogramos generó un vatio de potencia en
una simple caminata, algo como cinco
voltios a 200 miliamperios. Los números son bajos como para recargar a
un smartphone pero todo es cuestión de tiempo y de diseños más elaborados. En el
artículo titulado: “Nanogeneradores triboeléctricos como una nueva tecnología
en energía y sensores autosustentables. Principios, problemas y perspectivas”
explican distintos experimentos enfocados a producir triboelectricidad a partir
de diferentes fuentes como el movimiento biomecánico del cuerpo, vibraciones
producidas cuando caminamos, cuando presionamos la mano, cuando pisamos, cuando
frotamos materiales, el movimiento del cabello con el aire, ondas acuáticas e
incluso por el sonido, entre otros.
Un
grupo de investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison, junto a
científicos de China conducidos por el Dr. Xudong
Wang, lograron desarrollar un nanogenerador para
recoger la energía que se desprende del roce entre el neumático y la carretera. Son
nanogeneradores con un solo electrodo incorporado en el neumático. Cuando la
parte del neumático con el electrodo entra en contacto con el pavimento la
fricción entre el caucho y el asfalto crea una capa eléctrica debido al efecto
triboeléctrico. La cantidad de energía producida es proporcional al peso del
coche y a su velocidad. Desde hace años se estima una perdida de energía por
rozamiento entre el coche y la carretera de hasta un 10% del consumo total del vehículo. Esta energía se
desperdicia y el objetivo es recuperar una parte de la misma para mejorar la
eficiencia de los autos eléctricos. Significaría en un coche eléctrico con 200 kilómetros de
autonomía un incremento entre 10 y 15 kilómetros de
recorrido.
Los
nanogeneradores triboeléctricos permiten vislumbrar la confección de ropa
inteligente con microLEDs, microsensores
y otros dispositivos para monitorear el estado físico de los usuarios, sistemas
de control remoto, por ejemplo, para el acceso a los coches sin necesidad de
llaves o simplemente para dar un toque tecnológico a las prendas, brazaletes,
relojes …
Nanogeneradores, una forma de recuperar energía, un caminar sustentable.Lectura complementaria:
Qué hace y dónde trabaja un nanotecnólogo.
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