Cuando se camina sobre ellos, estos pisos de madera recolectan suficiente energía para encender una bombilla
Este resumen gráfico muestra cómo se pueden usar los pasos sobre pisos de madera funcionalizados para alimentar pequeños dispositivos. Crédito:Sun et al./Matter
Investigadores de Suiza están aprovechando una fuente de energía inesperada justo debajo de nuestros pies:los pisos de madera. Su nanogenerador, presentado el 1 de septiembre en la revista Matter , permite que la madera genere energía a partir de nuestras pisadas. También mejoraron la madera utilizada en su nanogenerador con una combinación de un revestimiento de silicona y nanocristales incrustados, lo que dio como resultado un dispositivo que era 80 veces más eficiente, suficiente para encender bombillas LED y dispositivos electrónicos pequeños.
El equipo comenzó transformando madera en un nanogenerador intercalando dos piezas de madera funcionalizada entre electrodos. Como un calcetín pegado a la camisa recién salido de la secadora, las piezas de madera se cargan eléctricamente a través de contactos y separaciones periódicas cuando se pisan, un fenómeno llamado efecto triboeléctrico. Los electrones pueden transferirse de un objeto a otro, generando electricidad. Sin embargo, hay un problema con la fabricación de un nanogenerador de madera.
"La madera es básicamente triboneutral", dice el autor principal Guido Panzarasa, líder de grupo en la cátedra de Ciencias de los Materiales de la Madera ubicada en Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich y Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (Empa) Dübendorf. "Significa que la madera no tiene una tendencia real a adquirir o perder electrones". Esto limita la capacidad del material para generar electricidad, "por lo que el desafío es hacer madera que pueda atraer y perder electrones", explica Panzarasa.
Para potenciar las propiedades triboeléctricas de la madera, los científicos recubrieron una pieza de madera con polidimetilsiloxano (PDMS), una silicona que gana electrones al contacto, mientras funcionalizaban la otra pieza de madera con in situ -nanocristales cultivados llamados marco de imidazolato zeolítico-8 (ZIF-8). ZIF-8, una red híbrida de iones metálicos y moléculas orgánicas, tiene una mayor tendencia a perder electrones. También probaron diferentes tipos de madera para determinar si ciertas especies o la dirección en la que se corta la madera podrían influir en sus propiedades triboeléctricas sirviendo como un mejor andamio para el revestimiento.
