Dispositivo que convierte microondas ambientales en electricidad
Usando materiales baratos configurados y afinados para captar señales en la banda de las microondas, unos investigadores han logrado diseñar un dispositivo de recolección de energía con un grado de eficiencia similar al de los paneles solares modernos.
El dispositivo, desarrollado por especialistas de la Escuela Pratt de Ingeniería de la Universidad Duke, en Durham, Carolina del Norte, Estados Unidos, convierte inalámbricamente las señales de microondas en corriente eléctrica continua, capaz de recargar la batería de un teléfono móvil o celular, u otros dispositivos electrónicos pequeños.
El singular aparato funciona con arreglo a un principio similar al de los paneles solares, que convierten la energía de la luz en corriente eléctrica. Pero el nuevo dispositivo captura la energía de fuentes tales como señales de satélites, señales WiFi, e incluso, con las adaptaciones pertinentes, ondas sonoras.
El rasgo decisivo en el diseño del nuevo recolector-conversor de energía es la aplicación ingeniosa que se ha hecho de ciertos metamateriales. Los metamateriales son materiales exóticos creados artificialmente, estructurados a escala microscópica, y a los que se les puede dotar de propiedades no presentes en los materiales naturales, incluyendo ciertas propiedades ópticas que prometen revolucionar muchas áreas tecnológicas cuando se logren diseños lo bastante operativos. Entre las proezas ópticas al alcance de estos materiales, destacan la de volver invisible a un objeto, y la de conseguir microscopios con los que ver detalles más pequeños que las propias longitudes de onda de la luz.
![[Img #16830]](http://noticiasdelaciencia.com/upload/img/periodico/img_16830.jpg)
Este panel de 5 células del metamaterial desarrollado por los ingenieros de la Universidad Duke convierte las microondas, como por ejemplo las de un hub WiFi, en más de 7 voltios de electricidad, con una eficiencia del 36,8 por ciento, comparable a la de un panel solar de eficiencia alta. (Foto: Universidad Duke)
El dispositivo creado por el equipo de Allen Hawkes, Alexander Katko y Steven Cummer tiene un porcentaje de conversión energética del 37 por ciento, que es comparable al alcanzado por células solares de alto rendimiento.
Con las adaptaciones adecuadas, es posible utilizar este diseño para extraer energía de diversos tipos de energía, incluyendo vibraciones y sonidos, con muchas frecuencias diferentes. Hasta ahora, buena parte de los trabajos con metamateriales han sido meramente teóricos. Los creadores del nuevo convertidor energético han demostrado que con un poco de trabajo, estos singulares materiales ya pueden ser útiles en la época presente para aplicaciones destinadas a un público amplio.
Por ejemplo, una lámina de metamaterial especializado podría fijarse en el techo de una sala para redirigir y recuperar una señal WiFi que de otro modo se perdería. Otra aplicación podría ser una mejora de la eficiencia energética de los electrodomésticos al recuperar inalámbricamente una parte de la energía que se pierde durante su uso.
Con modificaciones adicionales, los investigadores creen que el metamaterial recolector de energía podría integrarse en un teléfono móvil, permitiendo que dicho teléfono se recargase de forma inalámbrica cuando no estuviera en uso. Esta característica podría, en principio, permitir que personas en lugares sin acceso a una toma de corriente convencional obtuvieran energía eléctrica del ambiente en las cercanías de una torre de telefonía móvil.
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El dispositivo, desarrollado por especialistas de la Escuela Pratt de Ingeniería de la Universidad Duke, en Durham, Carolina del Norte, Estados Unidos, convierte inalámbricamente las señales de microondas en corriente eléctrica continua, capaz de recargar la batería de un teléfono móvil o celular, u otros dispositivos electrónicos pequeños.
El singular aparato funciona con arreglo a un principio similar al de los paneles solares, que convierten la energía de la luz en corriente eléctrica. Pero el nuevo dispositivo captura la energía de fuentes tales como señales de satélites, señales WiFi, e incluso, con las adaptaciones pertinentes, ondas sonoras.
El rasgo decisivo en el diseño del nuevo recolector-conversor de energía es la aplicación ingeniosa que se ha hecho de ciertos metamateriales. Los metamateriales son materiales exóticos creados artificialmente, estructurados a escala microscópica, y a los que se les puede dotar de propiedades no presentes en los materiales naturales, incluyendo ciertas propiedades ópticas que prometen revolucionar muchas áreas tecnológicas cuando se logren diseños lo bastante operativos. Entre las proezas ópticas al alcance de estos materiales, destacan la de volver invisible a un objeto, y la de conseguir microscopios con los que ver detalles más pequeños que las propias longitudes de onda de la luz.
Este panel de 5 células del metamaterial desarrollado por los ingenieros de la Universidad Duke convierte las microondas, como por ejemplo las de un hub WiFi, en más de 7 voltios de electricidad, con una eficiencia del 36,8 por ciento, comparable a la de un panel solar de eficiencia alta. (Foto: Universidad Duke)
El dispositivo creado por el equipo de Allen Hawkes, Alexander Katko y Steven Cummer tiene un porcentaje de conversión energética del 37 por ciento, que es comparable al alcanzado por células solares de alto rendimiento.
Con las adaptaciones adecuadas, es posible utilizar este diseño para extraer energía de diversos tipos de energía, incluyendo vibraciones y sonidos, con muchas frecuencias diferentes. Hasta ahora, buena parte de los trabajos con metamateriales han sido meramente teóricos. Los creadores del nuevo convertidor energético han demostrado que con un poco de trabajo, estos singulares materiales ya pueden ser útiles en la época presente para aplicaciones destinadas a un público amplio.
Con modificaciones adicionales, los investigadores creen que el metamaterial recolector de energía podría integrarse en un teléfono móvil, permitiendo que dicho teléfono se recargase de forma inalámbrica cuando no estuviera en uso. Esta característica podría, en principio, permitir que personas en lugares sin acceso a una toma de corriente convencional obtuvieran energía eléctrica del ambiente en las cercanías de una torre de telefonía móvil.
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