¿Es posible que escribir en tu laptop ayude a cargarla? Científicos crean un material que genera electricidad al ser comprimido.
Un material sin plomo genera electricidad únicamente al ser comprimido o presionado.
Investigadores del Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) en Nueva York han logrado un avance importante en el ámbito de la energía sostenible, abriendo la posibilidad de innovaciones futuristas como coches autosuficientes, rascacielos que generan energía y farolas alimentadas por el tráfico. El equipo de investigación desarrolló un nuevo material ecológico que aprovecha el efecto piezoeléctrico, el cual permite a ciertos materiales producir electricidad al ser sometidos a presión o vibraciones.
La película de polímero creada contiene un compuesto de perovskita de calco genido, que presenta aplicaciones prometedoras en diversas áreas, que van desde la infraestructura hasta dispositivos biomédicos. El efecto piezoeléctrico se produce cuando ciertos materiales, que no tienen simetría estructural, generan cargas eléctricas bajo estrés mecánico. Al comprimir o estirar el material, los iones positivos y negativos dentro de él se separan, generando lo que se conoce como un momento dipolar, el cual puede ser aprovechado como energía eléctrica.
Durante años, científicos e ingenieros han buscado formas de utilizar este fenómeno, pero muchos de los materiales piezoeléctricos existentes contienen plomo, lo que limita su sostenibilidad. Sin embargo, la nueva película de polímero desarrollada es libre de plomo, lo que la convierte en una opción más atractiva para soluciones energéticas ecológicas. Su componente principal es un compuesto de perovskita de calco genido que incluye bario, circonio y azufre. Tras sintetizar el compuesto, el equipo evaluó su capacidad para generar electricidad a partir de diferentes movimientos humanos, como caminar, correr, aplaudir y golpear.
Los resultados mostraron que el material podía generar suficiente electricidad para alimentar un grupo de luces LED. Con una espesura de solo 0.3 milímetros, esta película puede ser fácilmente incorporada en dispositivos y estructuras sin alterar considerablemente su diseño. Por ejemplo, podría integrarse en los teclados de laptops para cargar el dispositivo mientras se escribe.
Otras aplicaciones propuestas incluyen su integración en zapatos que carguen dispositivos al caminar, o en neumáticos de coches eléctricos que generen energía para la batería al moverse. También podría usarse en estructuras de edificios que generen electricidad al oscilar con el viento o al usarse diariamente.
Nikhil Koratkar, Ph.D., autor principal del estudio y profesor en el departamento de Ingeniería Mecánica, Aeroespacial y Nuclear, expresó su entusiasmo por los hallazgos y su potencial para apoyar la transición hacia la energía verde. Subrayando la toxicidad del plomo y su creciente restricción en materiales y dispositivos, Koratkar destacó el objetivo de crear un material asequible y libre de plomo, utilizando elementos que se encuentran comúnmente en la naturaleza. "Esencialmente, el material convierte la energía mecánica en energía eléctrica; cuanto mayor es la carga de presión aplicada y mayor es el área de superficie sobre la cual se aplica la presión, mayor es el efecto", añadió.
