Llámalo la camiseta eléctrica. O, como lo han denominado los investigadores de la Universidad de California en San Diego, la "microrred portátil".

Cualquiera que sea su apodo, la camisa de manga larga diseñada por los cerebritos de la Escuela de Ingeniería Jacobs puede recolectar y almacenar energía mientras el usuario se mueve o hace ejercicio. Los nanoingenieros de la escuela anticipan que algún día el prototipo se refinará hasta el punto en que los dispositivos electrónicos como los teléfonos celulares no tendrán que depender de la red eléctrica para obtener energía, sino que podrán funcionar con las prendas de vestir que la gente usa todos los días.

Y, tal vez, generar energía que está literalmente en la punta de nuestros dedos.

"Lo que queremos lograr al final es tener un sistema en el que ya no necesite pensar en cargar", dijo Lu Yin, un Ph.D. en nanoingeniería. estudiante que ha trabajado en estrecha colaboración con Joseph Wang, director del Centro de sensores portátiles de UC San Diego.

La camiseta recolecta, o recolecta, energía del cuerpo humano que se puede almacenar y luego usar para alimentar dispositivos electrónicos pequeños, como un reloj de pulsera LCD.

Las celdas de biocombustible que funcionan con el sudor producido por el usuario se encuentran dentro de la camiseta en el pecho. En los antebrazos y el torso de la camiseta, los generadores triboeléctricos recolectan energía mientras el usuario camina o trota. Al mismo tiempo, los supercondensadores colocados en el pecho de la camiseta almacenan temporalmente la energía y luego la descargan para alimentar dispositivos.

Parece que el prototipo sería voluminoso y difícil de usar, pero es liviano, flexible y no se ve afectado por doblarse, plegarse o arrugarse. La camiseta se puede lavar con agua, siempre que no se utilice detergente.

La energía generada por el balanceo de los brazos del usuario mientras corre o camina funciona según el mismo principio que la electricidad estática.

"Es muy eficiente desde el punto de vista energético y muy adecuado para estas aplicaciones de bajo consumo de energía", dijo Yin, y agregó que el diseño de la camiseta es único en términos de sus funcionalidades.

La idea de la camiseta se inspiró en las microrredes que tienen la capacidad de funcionar independientemente de la red eléctrica.

Los dispositivos electrónicos portátiles y portátiles, como los relojes inteligentes, han ganado popularidad. Combinado con la adopción casi universal de computadoras personales, iPhones y otros dispositivos, existe un esfuerzo concertado para encontrar fuentes de energía alternativas para ejecutarlos a todos.

La tecnología autoalimentada prevé dispositivos que pueden funcionar por sí mismos, sin depender de un suministro de energía externo. Tal transición reduciría la necesidad de la innumerable cantidad de baterías que actualmente alimentan nuestros dispositivos, sin mencionar el impacto que tal adaptación tendría en la reducción potencial de la demanda de energía en un sistema eléctrico cada vez más tenso.

"Creo que principalmente (la investigación y el desarrollo) todavía se basan en cómo perfeccionar la parte de recolección de energía", dijo Yin. "Lo que demostramos es la recolección de energía de hasta unos pocos cientos de microvatios. Queremos que eso aumente, tal vez diez veces, y lo estamos consiguiendo".

La clave será escalar la tecnología. La camiseta de UC San Diego aún no es lo suficientemente potente como para hacer funcionar, por ejemplo, un teléfono celular.

Pero Yin ve la camiseta como una forma de proporcionar una "detección inteligente" para monitorear cosas como la frecuencia cardíaca y los niveles de oxígeno del usuario. "También estamos trabajando en el control portátil de la presión arterial", dijo.

Empresas privadas en el sector de ropa deportiva han expresado interés en la investigación de UC San Diego. Yin ve otra aplicación práctica para la camiseta:generar luminiscencia para los corredores que corren de noche.

"Somos muy optimistas sobre toda la tendencia de la electrónica portátil, especialmente la integración de estos dispositivos de almacenamiento de energía con recolectores de energía", dijo Yin. "Vemos una hoja de ruta para el desarrollo futuro".

En una investigación relacionada, los ingenieros de UC San Diego han desarrollado una tira delgada y flexible que se puede envolver alrededor de la punta del dedo como una curita. El dispositivo portátil puede generar pequeñas cantidades de electricidad cuando el dedo de una persona suda o cuando se presiona el dedo.

Promocionado como el primero de su tipo, el dispositivo mide aproximadamente 1 centímetro cuadrado, o menos de media pulgada. Un acolchado de electrodos de espuma de carbono absorbe el sudor y lo convierte en energía eléctrica.

No pensarías que tu dedo suda mucho, pero "lo que descubrimos es que en la yema del dedo, la tasa de sudoración es mucho más alta en comparación con otras partes del cuerpo", dijo Yin. "Es por eso que tenemos tantos surcos en el dedo porque contiene cientos de glándulas sudoríparas a lo largo de cada surco".

Electrodes equipped with enzymes trigger chemical reactions between lactate and oxygen molecules in sweat to generate electricity. As the wearer sweats on the strip, electrical energy gets stored in a small capacitor and can be discharged to devices when needed.

"The level of power we're generating is in terms of best case, maybe hundreds of microwatts per finger," Yin said. "It's still some distance away from powering a cellphone."

The UC San Diego researchers had a subject wear the device on one fingertip while performing sedentary activities. After 10 hours of sleep, the device collected almost 400 millijoules of energy—enough to power an electronic wristwatch for 24 hours. One hour of typing and clicking on a mouse saw the device collect almost 30 millijoules.

Though the fingertip device and the "electric T-shirt" represent two different studies, UC San Diego nanoengineers think of their wearables research as an integrated effort.

"We are definitely moving towards the next generation of electronics," Yin said. "We envision it to be more flexible, more conformable to the human body, to be more durable and eventually self-sustainable. That's the eventual goal we want to get to."