Después de seis años de intenso esfuerzo, los científicos están informando sobre el desarrollo del primer nanogenerador comercialmente viable, un chip flexible que puede utilizar los movimientos corporales (un pellizco de un dedo ahora en camino a un latido del pulso en el futuro) para generar electricidad. Hablando aquí hoy en la 241a Reunión y Exposición Nacional de la Sociedad Química Estadounidense, describieron aumentar la potencia de salida del dispositivo miles de veces y su voltaje 150 veces para finalmente sacarlo del laboratorio y llevarlo a la vida cotidiana.
"Este desarrollo representa un hito hacia la producción de dispositivos electrónicos portátiles que pueden ser alimentados por movimientos corporales sin el uso de baterías o enchufes eléctricos, "dijo el científico principal Zhong Lin Wang, Doctor. "Nuestros nanogeneradores están preparados para cambiar vidas en el futuro. Su potencial sólo está limitado por la imaginación".
Las últimas mejoras han dado como resultado un nanogenerador lo suficientemente potente como para impulsar pantallas comerciales de cristal líquido, diodos emisores de luz y diodos láser. Al almacenar las cargas generadas mediante un condensador, la potencia de salida es capaz de activar periódicamente un sensor y transmitir la señal de forma inalámbrica.
"Si podemos mantener el ritmo de mejora, el nanogenerador puede encontrar una amplia gama de otras aplicaciones que requieren más energía, ", agregó. Wang citó:por ejemplo, dispositivos electrónicos personales alimentados por pasos que activan nanogeneradores dentro de la suela de un zapato; bombas de insulina implantadas impulsadas por un latido del corazón; y sensores ambientales alimentados por nanogeneradores que se mueven con la brisa.
Wang y sus colegas demostraron la viabilidad comercial del último nanogenerador usándolo para alimentar una luz LED y una pantalla de cristal líquido como las que se usan ampliamente en muchos dispositivos electrónicos. como calculadoras y computadoras. El poder provino de apretar el nanogenerador entre dos dedos.
La clave de la tecnología son los nanocables de óxido de zinc (ZnO). Los nanocables de ZnO son piezoeléctricos:pueden generar una corriente eléctrica cuando se tensan o flexionan. Ese movimiento puede ser prácticamente cualquier movimiento corporal, como caminar, un latido del corazón o sangre fluyendo por el cuerpo. Los nanocables también pueden generar electricidad en respuesta al viento, ruedas rodantes, o muchos otros tipos de movimiento.
El diámetro de un nanoalambre de ZnO es tan pequeño que 500 de los cables pueden caber dentro del ancho de un solo cabello humano. El grupo de Wang encontró una manera de capturar y combinar las cargas eléctricas de millones de cables de óxido de zinc a nanoescala. También desarrollaron una forma eficiente de depositar los nanocables en chips poliméricos flexibles, cada uno tiene aproximadamente un cuarto del tamaño de un sello postal. Cinco nanogeneradores apilados juntos producen aproximadamente 1 microamperio de corriente de salida a 3 voltios, aproximadamente el mismo voltaje generado por dos baterías AA normales (aproximadamente 1,5 voltios cada una).
"Si bien unos pocos voltios pueden no parecer mucho, ha crecido a pasos agigantados con respecto a las versiones anteriores del nanogenerador, "dijo Wang, científico del Instituto de Tecnología de Georgia. "Nanocables adicionales y más nanogeneradores, apilados juntos, podría producir suficiente energía para alimentar dispositivos electrónicos más grandes, como un iPod o cargar un teléfono celular ".
Wang dijo que el siguiente paso es mejorar aún más la potencia de salida del nanogenerador y encontrar una empresa para producir el nanogenerador. Podría llegar al mercado en tres a cinco años, estimó. Es probable que la primera aplicación del dispositivo sea como fuente de energía para pequeños sensores ambientales y sensores para el monitoreo de infraestructura.
