Nanogenerador estirable biónico. Crédito:TAN Puchuan
Investigadores del Instituto de Nanoenergía y Nanosistemas de Beijing y de la Academia de Ciencias de la Universidad de China han desarrollado un nanogenerador biónico extensible (BSNG) que se inspira en las anguilas eléctricas.
Los científicos esperan que la nueva tecnología satisfaga las duras demandas de las aplicaciones de equipos portátiles en cuanto a capacidad de estiramiento, deformabilidad, biocompatibilidad, impermeabilidad y más.
BSNG, que utiliza tecnología que imita la estructura de los canales iónicos en la citomembrana de los electrocitos de las anguilas eléctricas, tiene dos amplias aplicaciones:además de proporcionar una fuente de energía potencial para dispositivos electrónicos portátiles bajo el agua y en tierra, También se puede utilizar para la monitorización del movimiento humano debido a su excelente flexibilidad y capacidad de respuesta mecánica.
El estudio fue publicado en línea en Comunicaciones de la naturaleza el 19 de junio.
BSNG se basa en un canal biónico mecánicamente sensible que se basa en el desajuste de tensión entre el polidimetilsiloxano y la silicona. Como su contraparte de anguila, BSNG puede generar un voltaje de circuito abierto de hasta 10 V bajo el agua. También puede generar un voltaje de circuito abierto de hasta 170 V en condiciones secas.
La estructura y el material biónicos de BSNG garantizan una capacidad de estiramiento superior. Por ejemplo, BSNG mantuvo un rendimiento de salida estable sin atenuación después de 50, 000 ensayos de tracción uniaxial (tasa de tracción del 50%).
Sistema de monitoreo de movimiento humano subacuático inalámbrico de múltiples sitios basado en BSNG. Crédito:TAN Puchuan
Para demostrar la viabilidad de la tecnología, los investigadores construyeron un sistema de monitoreo de movimiento inalámbrico submarino basado en BSNG.
A través de este sistema, las señales de movimiento bajo diferentes golpes de natación se pueden transmitir sincrónicamente, visualizado y grabado. En cuanto a la aplicación del recolector de energía, Los investigadores lograron un rescate submarino basado en BSNG.
Los BSNGS integrados portátiles pueden recolectar energía mecánica del movimiento humano y convertirla en energía eléctrica para almacenar en capacitores. En caso de emergencia, La luz de la señal de rescate se puede encender de forma remota tocando el gatillo de la alarma frente al pecho.
Por sus excelentes propiedades, BSNG es muy prometedor para su uso en piel electrónica, robots blandos, productos electrónicos portátiles y dispositivos médicos implantables.
