Un nuevo «tejido» convierte el movimiento en electricidad

Un "tejido" elástico e impermeable que convierte la energía generada por los movimientos del cuerpo en energía eléctrica. #Sonora #Expresion-Sonora.com Tomado de http://ecoinventos.com/...

Científicos de la NTU de Singapur han desarrollado un «tejido» elástico e impermeable que convierte la energía generada por los movimientos del cuerpo en energía eléctrica.

Un componente principal del tejido es un polímero que, al ser presionado o apretado, convierte la tensión mecánica en energía eléctrica.

También está fabricado con spandex elástico como capa base e integrado con un material similar al caucho para mantenerlo fuerte, flexible e impermeable.

En las pruebas de laboratorio, el equipo de la NTU de Singapur demostró que al golpear un trozo de 3 por 4 cm del nuevo tejido se generaba suficiente energía eléctrica para encender 100 LED.

El lavado, el doblado y el arrugado del tejido no provocaron ninguna degradación del rendimiento, y pudo mantener una producción eléctrica estable hasta cinco meses.

Ha habido muchos intentos de desarrollar tejidos o prendas de vestir que puedan cosechar energía del movimiento, pero un gran reto ha sido desarrollar algo que no se degrade en su función después de ser lavado, y que al mismo tiempo conserve una excelente salida eléctrica.

En nuestro estudio, demostramos que nuestro prototipo sigue funcionando bien después de lavarse y arrugarse. Creemos que podría tejerse en las camisetas o integrarse en las suelas de los zapatos para recoger la energía de los movimientos más pequeños del cuerpo, y así transmitir la electricidad a los dispositivos móviles.

Lee Pooi See, profesor de la NTU

El tejido generador de electricidad desarrollado por el equipo de la NTU es un dispositivo de recogida de energía que convierte en electricidad las vibraciones producidas por los más pequeños movimientos corporales de la vida cotidiana.

El prototipo de tejido produce electricidad de dos maneras: cuando se presiona o aplasta (piezoelectricidad), y cuando entra en contacto o está en fricción con otros materiales, como la piel o los guantes de goma (efecto triboeléctrico).

Para fabricar el prototipo, los científicos hicieron primero un electrodo extensible mediante la serigrafía de una «tinta» compuesta por plata y estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS), un material similar al caucho que se encuentra en los mordedores y los manillares, para hacerlo más extensible e impermeable.

A continuación, este electrodo estirable se adhiere a un trozo de tejido de nanofibras formado por dos componentes principales: poli(fluoruro de vinilideno)-co-hexafluoropropileno (PVDFHPF), un polímero que produce una carga eléctrica cuando se comprime, dobla o estira; y perovskitas sin plomo, un material prometedor en el campo de las células solares y los LED.

La incrustación de perovskitas en PVDF-HPF aumenta el rendimiento eléctrico del prototipo. En nuestro estudio, optamos por las perovskitas sin plomo como opción más respetuosa con el medio ambiente.

Aunque las perovskitas son frágiles por naturaleza, su integración en PVDF-HPF les confiere una durabilidad mecánica y una flexibilidad excepcionales. El PVDF-HPF también actúa como una capa extra de protección para las perovskitas, añadiendo a su propiedad mecánica y estabilidad.

Jiang Feng, estudiante de doctorado de la NTU

El resultado es un prototipo de tejido que genera 2,34 vatios por m2 de electricidad, lo suficiente para alimentar pequeños dispositivos electrónicos, como los LED y los condensadores comerciales.

Para demostrar cómo podría funcionar su prototipo de tejido, los científicos de la NTU mostraron cómo una mano que golpeaba continuamente un trozo de tejido de 3 por 4 cm podía encender 100 LED o cargar varios condensadores, que son dispositivos que almacenan energía eléctrica y se encuentran en aparatos como los teléfonos móviles. El tejido mostraba una buena durabilidad y estabilidad: sus propiedades eléctricas no se deterioraban tras el lavado, el doblado y el arrugado.

Además, seguía produciendo una potencia eléctrica estable y continua durante cinco meses. Los científicos demostraron que su tejido podía aprovechar la energía de una serie de movimientos humanos fijándolo al brazo, la pierna, la mano y el codo, así como a las plantillas de los zapatos, y lo hacía sin afectar a los movimientos.

A pesar de la mejora de la capacidad de las baterías y la reducción de la demanda de energía, las fuentes de energía de los dispositivos portátiles siguen necesitando sustituciones frecuentes de las baterías. Nuestros resultados demuestran que nuestro prototipo de tejido recolector de energía puede aprovechar la energía de las vibraciones de un ser humano para prolongar potencialmente la vida útil de una batería o incluso para construir sistemas autoalimentados. Hasta donde sabemos, se trata del primer dispositivo energético híbrido basado en perovskita que es estable, estirable, transpirable, impermeable y, al mismo tiempo, capaz de ofrecer un rendimiento eléctrico extraordinario.

Lee Pooi See

Este prototipo de recolección de energía basado en tejidos se basa en el trabajo del equipo de la NTU que estudia cómo puede aprovecharse la energía generada en el entorno. Por ejemplo, el equipo desarrolló recientemente un tipo de película que podría montarse en tejados o paredes para aprovechar la energía producida por el viento o las gotas de lluvia que caen sobre la película. El equipo está estudiando ahora cómo se podría adaptar el mismo tejido para cosechar diferentes formas de energía.

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