Nanogeneradores piezoeléctricos, ¿a punto de pasar del laboratorio al mercado?

La eficiencia energética de un nanogenerador piezoeléctrico desarrollado por unos ingenieros del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología (KAIST), en Corea del Sur, ha aumentado casi 40 veces con respecto al mejor logro anterior, lo que sitúa a esta tecnología muy cerca de la comercialización de recolectores de energía flexionables que, sin las limitaciones de tiempo asociadas a la carga energética limitada de las pilas eléctricas, puedan suministrar energía a dispositivos electrónicos que formen parte de nuestra ropa o que sean implantables.

Los nanogeneradores de este tipo son recolectores de energía flexibles y ligeros, montados sobre sustratos plásticos, y capaces de convertir la energía cinética creada por fuentes de vibración y mecánicas en energía eléctrica, eliminando la necesidad de circuitos externos o pilas para los dispositivos electrónicos.

Estos nanogeneradores pueden generar electricidad a partir de la energía que recolectan de movimientos extremadamente pequeños producidos por fuentes naturales y el cuerpo humano, como por ejemplo la acción que sobre el nanogenerador ejercen el viento, un flujo de agua, los latidos del corazón, y otros movimientos corporales constantes entre los que figura el de la caja torácica al respirar. Estos generadores disponen de una cantidad virtualmente ilimitada de "combustible", gracias a lo cual pueden abastecer de energía por tiempo indefinido a dispositivos biomédicos implantables, incluyendo a marcapasos y estimuladores cerebrales emplazados a gran profundidad en el cerebro.

Sin embargo, la pobre eficiencia energética y el complejo proceso de fabricación han planteado desafíos para la comercialización de estos nanogeneradores.



Nanogenerador piezoeléctrico flexible sobre un tubo de vidrio y 105 LEDs de un tipo común en el mercado energizados por este singular recolector de energía mecánica. (Imagen: KAIST)

Estas limitaciones podrían ser por fin superadas gracias al equipo de Keon Jae Lee, del KAIST, que ha ideado un nuevo proceso de fabricación.

Los nanogeneradores piezoeléctricos fabricados con este eficiente método son capaces de lograr un gran aprovechamiento de movimientos hechos con los dedos de las manos (por ejemplo al escribir en un teclado) o con los pies (por ejemplo al caminar). Un nanogenerador piezoeléctrico fabricado por los investigadores tiene el récord mundial de eficiencia de conversión de energía, casi 40 veces más alta que lo conseguido en investigaciones similares anteriores.

En el momento de escribir estas líneas, el equipo de investigación ya está llevando a cabo un experimento clínico con un nanogenerador flexible.









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