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Crean hilo cosechador de energía en Georgia Tech

Para Zhong Lin Wang de Georgia Tech, incluso dar vueltas en la cama es una posible fuente de energía renovable. El grupo de Wang ha fabricado hilos para cosechar energía, compuestos principalmente de materiales de prendas comunes como poliéster, algodón, seda y lana, que se pueden tejer en textiles de colores brillantes, lavables y que generan electricidad. Cosidas con calcetines, suéteres y otras prendas, las telas pueden cosechar suficiente energía del movimiento de pasear al perro o agitar los brazos para cargar sensores médicos, relojes inteligentes o teléfonos celulares.

 

 

El hilo se basa en un dispositivo que Wang desarrolló por primera vez en 2012 llamado generador triboeléctrico, que aprovecha la electricidad estática que se acumula a partir de la fricción entre dos materiales diferentes. El diseño es relativamente simple, requiriendo un conductor (generalmente un metal) y un material dieléctrico (a menudo un polímero), en las proximidades. Los dieléctricos son aislantes, pero las cargas estáticas pueden acumularse en sus superficies. Cuando los dos materiales se acercan, los electrones saltan del dieléctrico al conductor. Cuando se separan, esos electrones fluyen hacia un condensador para almacenar la carga o un circuito para generar energía. Estos generadores pueden cosechar del orden de decenas de milivatios por metro cuadrado. Eso no es mucho, pero un generador triboeléctrico del tamaño de una chaqueta podría producir 100 mW solo por la inquietud del usuario, suficiente para alimentar sensores pequeños o enviar una ráfaga de datos a receptores a unos cientos de metros de distancia.

El grupo de Wang utilizó maquinaria de la industria textil para envolver el acero con fibras y tejer el hilo resultante en textiles. Estas “telas de poder” pueden generar electricidad de dos maneras, dice. A medida que los hilos se estiran y sueltan, la capa aislante exterior se acerca al núcleo de acero, luego se aleja nuevamente, generando una pequeña corriente eléctrica. La corriente también se genera cuando dos capas de tela, como la manga y el cuerpo de un suéter, se frotan entre sí. Esta energía puede ser capturada por un condensador en el tejido o enviada a través de un cable conectado a otro dispositivo.

 

 

Para probar el potencial de generación de energía de estos textiles, los investigadores cosieron una pequeña pieza de tela hecha con elastano elástico en la suela de un calcetín y otra en la axila de un suéter. El calcetín podría cargar un condensador a 1 V después de unos 19 segundos de caminata. La tela funciona con hasta 90% de humedad, por lo que puede sobrevivir a una sudoración intensa. También soportó 120 ciclos en la lavadora, pero secada sólo en cordel.

“Este notable avance parece estar listo para aplicaciones prácticas”, dice Ray H. Baughman, científico de materiales de la Universidad de Texas, Dallas. Baughman está trabajando en hilos de nanotubos de carbono que pueden cosechar grandes cantidades de energía de fuentes mucho más grandes, como las olas del océano. Muchos investigadores se están apresurando para desarrollar textiles wearables y que consuman energía, dice.

Wang dice que está en contacto con socios industriales para comercializar el paño eléctrico para ropa deportiva y para cargar monitores de salud portátiles.

 

 

Fuente: Chemical & Engineering News

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