¿Cómo funcionan los nanogeneradores?

Desde que Edison inventó la bombilla eléctrica, los científicos han continuado buscando mejores maneras de proporcionarle energía. Esta investigación ha ido en dos sentidos tecnológicamente hablando: la energética y la electrónica. La búsqueda por mejores fuentes de energía ha llevado a servicios eléctricos a gran escala, baterías recargables, y dispositivos  para poder almacenar energía renovable del mundo que nos rodea, como por ejemplo turbinas de viento y paneles solares. En el mundo de la electrónica, los desarrolladores están continuamente mirando por dispositivos más potentes pero que sean más baratos y utilicen menos energía que sus tecnologías predecesoras. ¿Qué pasaría su pudiéramos producir electricidad de la energía que generamos por solo estar vivo? Imagina si pudieras mantener tu teléfono móvil cargado solamente chasqueando los dedos mientras escuchas una canción o llevando un gorro con un circuito que detecta tus pulsos. Auque parezca ciencia ficción, los nanogeneradores nos están trayendo tal fuente de energía a la realidad.

Un nanogenerador es el término que los investigadores usan para describir un pequeño chip electrónico que puede usar movimientos mecánicos de un cuerpo, como por ejemplo el chasquido de nuestros dedeos, para generar electricidad. El chip tiene integrado un circuito que va sobre una superficie flexible, similar a los componentes de una placa de circuito impreso dentro de un ordenador. Como dice el propio término, estos generadores son una pieza de nanotecnología, o tecnología tan pequeña que su tamaño es medido en nanómetros (una billonésima de metro). Por lo tanto, incluso el más potente y complejo nanogenerador que existe hoy en día, es lo suficientemente pequeño como para ser sostenido por solo dos dedos.

Los componentes claves dentro de un nanogenerador son los nanocables o una estructura similar hecha de un material de cerámica piezoeléctrica. Los materiales piezoeléctricos pueden generar una corriente eléctrica simplemente por ser doblados o estirados. Cientos de estos nanocables pueden ser agrupados unos junto a otros en menos espacio que el grosor de un cabello humano. En esta escala y con la flexibilidad combinada de los componentes en los nanogeneradores, incluso el más mínimo movimiento puede generar una corriente eléctrica.

Aparte de ser increíblemente pequeños y con una buena respuesta, los nanogeneradores son cada vez más potentes. Hace bien poco (a fecha de escribir este artículo 12/05/2011) los investigadores midieron la salida de cinco nanogeneradores agrupados entre si. Este pequeño paquete produjo una corriente de más o menos un microamperio, lo cual produjo tres voltios de energía – lo mismo que dos pilas del tipo AA. Una de las preguntas que nos surgen con esto es qué aplicaciones tienen los nanogeneradores que podrán cambiar nuestra vida. Lo cierto es que lo primero es interesante ver un poco que hay detrás de esta tecnología.

En la película “Matrix”, unas formas de vida basadas en ordenadores han esclavizado la raza humana y utilizan sus cuerpos como forma de energía (baterías que pueden ser recargadas pero no de forma indefinida), de forma similar a como lo hacemos con las pilas de un mando de control remoto. Aunque esta película sea de ciencia ficción, los investigadores que desarrollan los nanogeneradores están encontrando una realidad en como conseguir obtener energía de nuestro cuerpo para poder hacer funcionar dispositivos electrónicos.

Por más de una década se ha estado trabajando para producir circuitos extremadamente pequeños que puedan generar energía eléctrica. Los proyectos de nanotecnología crean elementos tan pequeños, que los investigadores tienen que usar microscopios para ver en los que están trabajando, e instrumentos que puedan crear y manipular componentes electrónicos microscópicos y medirlos. Diferentes grupos han experimentado con varios materiales piezoeléctricos durante su exploración en el mundo de los nanogeneradores. Ahora sabemos que estos materiales son la clave de un nanogenerador y sin ellos sería mucho más lento el progreso de estos elementos.

En la siguiente parte del artículo veremos lo que ocurre dentro de un nanogenerador. Lo puedes ver pulsando aquí.

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