Tecnología
Mascar chicle o comer genera electricidad para cargar dispositivos electrónicos
Diseñan una cinta elástica que convierte el movimiento de la mandíbula en energía eléctrica. El material sólo consigue unos microvatios pero sus creadores creen que hay mucho margen de mejora
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17 de septiembre de 2014 a las 16:34
Los comilones, los parlanchines y los amantes del chicle van camino de convertirse en minicentrales eléctricas portátiles. Investigadores canadienses han creado una cinta elástica que, colocada bajo el mentón, convierte el movimiento de la mandíbula en energía eléctrica. Por ahora sólo han obtenido unos cuantos microvatios (µW) pero creen que en el futuro estas bridas podrían alimentar pequeños dispositivos electrónicos.
El cuerpo humano es fuente de energías nada esotéricas. El movimiento de brazos y piernas genera energía cinética y el calor corporal, térmica. Ambas se están investigando (e incluso aplicando) para alimentar desde sensores hasta baterías. Pero hay una tercera energía aún poco explorada, la procedente de la tensión muscular y hay pocos músculos que se muevan más que los de la mandíbula.
Lo que han hecho dos ingenieros de la Escuela de Tecnología Superior de Montreal ha sido convertir la energía mecánica generada al masticar en energía eléctrica. Para eso se han aprovechado de la piezoelectricidad. Se trata de un fenómeno eléctrico propio de buena parte de los cristales descubierto a finales del siglo XIX. Estos materiales se polarizan eléctricamente al ser sometidos a estrés mecánico. Una fuerte presión o un golpe hace que produzcan carga eléctrica. Aprovechado en la invención del sónar o en los mecheros eléctricos, no ha sido hasta ahora, con las investigaciones en nanomateriales, que se ha empezado a imaginar su uso para obtener energía del cuerpo humano.
Sobre un sustrato elástico, los investigadores desplegaron una capa de nanofibras de cerámica punteadas con electrodos de cobre y todo el conjunto recubierto de un material aislante. La cinta la unieron a unos cascos y la colocaron debajo de la barbilla. En su experimento, uno de los ingenieros estuvo mascando chicle durante 60 segundos, tiempo suficiente para comprobar que el dispositivo funcionaba, consiguiendo generar picos de 18 µW y una potencia de salida sostenida de 10 µW.
“Por ahora, el nivel de potencia que hemos logrado no llega para alimentar dispositivos electrónicos”, reconoce en una nota el ingeniero Aidin Delnavaz, coautor de la investigación. “Sin embargo, podemos multiplicar la potencia de salida mediante la adición de más capas a la correa de la barbilla. Por ejemplo, 20 capas, con un grosor total de 6 mm, serían capaces de alimentar un protector auditivo inteligente de 200 mW", añade.
Aún les queda para poder recargar un móvil, que anda en el orden de los vatios, pero tal y como explican en su estudio publicado en la revista Smart Materials and Structures, solo la masticación diaria podría arrojar unos 581 julios (J, unidad para medir la energía), equivalente a una potencia media de unos 7 milivatios (mW). Los modernos audífonos y otros dispositivos cocleares funcionan ya con esa potencia.
Otros aparatos de la llamada wearable tech (tecnología para vestir), como los lentes de Google, también podrían aprovecharse de esta nueva fuente de energía si se consigue aumentar el número de elementos piezoeléctricos y se incluye en el diseño un circuito para gestionar la potencia y una minibatería recargable que almacenara la energía generada al hablar, bostezar o comer. Ese es el camino que van a seguir ahora estos ingenieros canadienses.
Los investigadores saben que queda mucho por hacer pero están empeñados en acabar con la dependencia actual de los dispositivos electrónicos de las baterías. Delnavaz y su colega Jérémie Voix dieron buena muestra de ello cuando, en 2012, presentaron en una conferencia un microgenerador de energía obtenida del simple hecho de respirar y que podría aplicarse en sistemas portátiles de respiración asistida.
Vía Materia.
El cuerpo humano es fuente de energías nada esotéricas. El movimiento de brazos y piernas genera energía cinética y el calor corporal, térmica. Ambas se están investigando (e incluso aplicando) para alimentar desde sensores hasta baterías. Pero hay una tercera energía aún poco explorada, la procedente de la tensión muscular y hay pocos músculos que se muevan más que los de la mandíbula.
Lo que han hecho dos ingenieros de la Escuela de Tecnología Superior de Montreal ha sido convertir la energía mecánica generada al masticar en energía eléctrica. Para eso se han aprovechado de la piezoelectricidad. Se trata de un fenómeno eléctrico propio de buena parte de los cristales descubierto a finales del siglo XIX. Estos materiales se polarizan eléctricamente al ser sometidos a estrés mecánico. Una fuerte presión o un golpe hace que produzcan carga eléctrica. Aprovechado en la invención del sónar o en los mecheros eléctricos, no ha sido hasta ahora, con las investigaciones en nanomateriales, que se ha empezado a imaginar su uso para obtener energía del cuerpo humano.
Sobre un sustrato elástico, los investigadores desplegaron una capa de nanofibras de cerámica punteadas con electrodos de cobre y todo el conjunto recubierto de un material aislante. La cinta la unieron a unos cascos y la colocaron debajo de la barbilla. En su experimento, uno de los ingenieros estuvo mascando chicle durante 60 segundos, tiempo suficiente para comprobar que el dispositivo funcionaba, consiguiendo generar picos de 18 µW y una potencia de salida sostenida de 10 µW.
“Por ahora, el nivel de potencia que hemos logrado no llega para alimentar dispositivos electrónicos”, reconoce en una nota el ingeniero Aidin Delnavaz, coautor de la investigación. “Sin embargo, podemos multiplicar la potencia de salida mediante la adición de más capas a la correa de la barbilla. Por ejemplo, 20 capas, con un grosor total de 6 mm, serían capaces de alimentar un protector auditivo inteligente de 200 mW", añade.
Aún les queda para poder recargar un móvil, que anda en el orden de los vatios, pero tal y como explican en su estudio publicado en la revista Smart Materials and Structures, solo la masticación diaria podría arrojar unos 581 julios (J, unidad para medir la energía), equivalente a una potencia media de unos 7 milivatios (mW). Los modernos audífonos y otros dispositivos cocleares funcionan ya con esa potencia.
Otros aparatos de la llamada wearable tech (tecnología para vestir), como los lentes de Google, también podrían aprovecharse de esta nueva fuente de energía si se consigue aumentar el número de elementos piezoeléctricos y se incluye en el diseño un circuito para gestionar la potencia y una minibatería recargable que almacenara la energía generada al hablar, bostezar o comer. Ese es el camino que van a seguir ahora estos ingenieros canadienses.
Los investigadores saben que queda mucho por hacer pero están empeñados en acabar con la dependencia actual de los dispositivos electrónicos de las baterías. Delnavaz y su colega Jérémie Voix dieron buena muestra de ello cuando, en 2012, presentaron en una conferencia un microgenerador de energía obtenida del simple hecho de respirar y que podría aplicarse en sistemas portátiles de respiración asistida.
Vía Materia.
