¿Necesitas jugo para un iPod moribundo? Es posible que pronto puedas enchufar el dispositivo en una camisa, Baila el tobogán eléctrico y listo.
Investigadores de la Universidad de California-Berkeley están perfeccionando fibras microscópicas que pueden producir electricidad a partir de movimientos corporales simples como doblarse, estiramiento y torsión. Los filamentos, que se asemejan a pequeñas líneas de pesca, Puede que pronto se entreteje en la ropa y se venda como lo último en generadores portátiles.
Pueden pasar tres años o más antes de que llegue a los estantes de las tiendas, pero la tecnología ya está siendo aclamada como un gran avance.
Las denominadas nanofibras "tendrán implicaciones muy importantes, "dijo Mihail Roco, asesor senior de nanotecnología de la National Science Foundation, que recientemente dio $ 350, 000 subvención al proyecto.
Además de ayudar a reducir la demanda de electricidad de los servicios públicos locales, nuevas industrias podrían surgir para fabricar los diminutos generadores personales, él dijo.
Los investigadores están imaginando a los excursionistas encendiendo sus cámaras digitales mientras suben una montaña o un corredor cargando su teléfono celular a mitad de camino.
El Pentágono también está interesado en eso:los soldados ya no tendrían que llevar baterías pesadas para alimentar su equipo. Junto con la National Science Foundation, La secreta agencia de investigación avanzada del Pentágono está ayudando a financiar el proyecto.
Por ahora, el "traje de poder inteligente" sigue siendo un experimento de laboratorio, dijo el profesor de ingeniería mecánica de UC-Berkeley Liwei Lin, que supervisa el desarrollo de las fibras.
Lin y su equipo, incluidos investigadores de Berkeley, Alemania y China, Recientemente pudieron demostrar la capacidad de las fibras para aprovechar la energía de los movimientos corporales diminutos.
Trabajando en un pequeño laboratorio de dos habitaciones en el campus de Berkeley, los investigadores pudieron convertir la energía de los movimientos de los dedos en electricidad utilizando fibras unidas a un guante quirúrgico.
Con aproximadamente 500 nanómetros de espesor, una hebra es apenas perceptible para el ojo humano. Es una décima parte del ancho de una fibra de tela y una centésima parte del ancho de un cabello humano.
Se necesitarían alrededor de 100, 000 fibras para producir suficiente energía para un reloj eléctrico y 1 millón de fibras para generar suficiente corriente para alimentar un iPod. Pero un paquete de 1 millón de fibras tendría solo el tamaño de un grano de arena.
Lin dijo que las fibras pueden absorber la energía sin explotar producida por el cuerpo humano, un generador natural notablemente eficiente. Cuanto más vigoroso es el movimiento, cuanta más energía se pueda cosechar, haciendo que las rodillas, los codos y otras articulaciones sean los mejores lugares para las hebras.
Las hebras aprovechan la piezoelectricidad, que produce energía a través de "estrés aplicado, "similar al calor generado al frotarse las manos.
Varias inmersiones en la lavadora no harán daño:las fibras son flexibles y resistentes al calor y a los productos químicos. También son lo suficientemente pequeños como para combinarse discretamente con la mayoría de las prendas.
Y la estática no debería ser un problema, Dijo Lin.
Los filamentos están hechos de un plástico orgánico llamado fluoruro de polivinilideno. El material, conocido como PVDF, también cameos en líneas de pesca, aislamiento para cables eléctricos y pintura en edificios como la torre Taipei 101 en Taiwán.
El equipo de Lin produce las fibras utilizando una técnica que fue pionera denominada electrohilado de campo cercano. Una jeringa llena de una solución de polímero se suspende sobre un móvil, oblea de silicio eléctricamente conductora. Un campo eléctrico saca la solución, formando fibras finas en la oblea en patrones regulares. Piense en un panadero que aplica líneas muy finas de glaseado en un pastel muy pequeño.
Generar electricidad a partir de componentes diminutos ha sido un sueño lejano para los científicos durante décadas. dijo Roco, quien también lidera la Iniciativa Nacional de Nanotecnología.
"Hasta ahora, había muy pocas formas de hacer esto de manera efectiva, demasiado lejos para realmente tener una discusión, ", dijo." Ahora, finalmente hay una solución técnica. Ahora, la gente finalmente puede empezar a pensar más seriamente en ello ".
El trabajo de Lin se basa en varios años de esfuerzos para mezclar ropa y electricidad.
Un equipo del Instituto de Tecnología de Georgia desarrolló fibras similares a las de Lin hace varios años utilizando hebras sintéticas de Kevlar recubiertas con varillas de óxido de zinc. Los filamentos resultantes, que parecen rulos, producen energía cuando se frotan.
Dirigido por el profesor Zhong Lin Wang, los investigadores también han producido corrientes eléctricas a partir de los dedos que escriben en teléfonos móviles, hámsters corriendo sobre ruedas de ejercicio, incluso cuerdas vocales vibrantes. Eventualmente, se podrían implantar pequeños módulos en el cuerpo humano para recolectar energía del movimiento muscular o de los vasos sanguíneos. Dijo Wang.
Pero las fibras del equipo de Lin están hechas con materia orgánica que se puede hilar en longitudes infinitas, mientras que las hebras de Georgia utilizaron materiales inorgánicos y se limitaron a unos pocos milímetros de longitud.
En la rival de la Universidad de Stanford, los investigadores están desarrollando baterías basadas en tela, o eTextiles, que potencialmente podría almacenar la energía producida en UC-Berkeley.
La tela ordinaria se convierte en baterías recargables y condensadores cuando se sumerge en una fórmula de tinta especial y luego se seca en el horno. Una pieza que pesa alrededor de una onza puede retener hasta tres veces la cantidad de energía que puede retener la batería de un teléfono celular. sin dejar de ser ligero y flexible.
Lin, de Berkeley, dijo que podría buscar financiación de capital de riesgo en tres meses. aunque no ha decidido si quiere iniciar su propia empresa con la tecnología o licenciarla a otras empresas.
Si el producto se puede producir en masa a un precio económico, la falta de competencia daría a las nanofibras una forma fácil de conquistar el mercado, Dijo Roco.
"Será determinado por la economía:si las nanofibras cuestan $ 10, 000, nadie los comprará, ", dijo." Pero si son $ 2, todo el mundo comprará. La gente usará la nanotecnología no porque sea elegante, sino porque es económica ".
(c) 2010, Los Angeles Times.
Distribuido por McClatchy-Tribune Information Services.
