Los semiconductores, como el silicio y ciertos compuestos, son materiales que exhiben propiedades entre las de los conductores y los aislantes. Mientras que el uso convencional de semiconductores implica controlar el flujo de electrones para dispositivos electrónicos, el efecto flexoeléctrico introduce una dimensión completamente nueva a su funcionalidad.
Los investigadores descubrieron que cuando un semiconductor se somete a flexión o deformación mecánica, genera una corriente eléctrica diminuta. Esta corriente surge debido a la asimetría inherente en la red cristalina del semiconductor. Cuando el material se dobla, la asimetría provoca una separación de cargas positivas y negativas, lo que da como resultado una diferencia de potencial eléctrico.
La magnitud del voltaje generado depende del grado de flexión y de las propiedades del material. Los investigadores observaron que ciertos materiales semiconductores, como el nitruro de galio y el óxido de zinc, exhibían un efecto flexoeléctrico más pronunciado en comparación con otros. Este hallazgo abre interesantes posibilidades para optimizar materiales y diseños de dispositivos para mejorar la generación de energía.
Las implicaciones prácticas de este descubrimiento son enormes. La recolección de energía de fuentes mecánicas, como vibraciones, flexión o deformaciones, se puede lograr integrando dispositivos semiconductores flexibles en estructuras y objetos. Esta tecnología es prometedora para alimentar pequeños dispositivos electrónicos, sensores e incluso sistemas más grandes.
Además, el efecto flexoeléctrico se puede combinar con otros mecanismos de recolección de energía, como los efectos piezoeléctricos o triboeléctricos, para crear dispositivos híbridos que puedan capturar energía de múltiples fuentes. Este enfoque multimodal puede mejorar significativamente la eficiencia y confiabilidad de los sistemas de recolección de energía.
Los hallazgos de este equipo de investigación representan un gran avance en el campo de la recolección de energía y allanan el camino para el desarrollo de dispositivos innovadores que puedan extraer electricidad de nuestras interacciones cotidianas con el mundo físico. A medida que continúe la investigación, podemos esperar ver la integración de semiconductores flexoeléctricos en diversas aplicaciones, que van desde la electrónica portátil hasta los recolectores de energía estructurales, lo que conducirá a un uso más sostenible y eficiente de la energía.
