Investigadores de la Universidad de Colorado en Boulder han desarrollado un nuevo dispositivo portátil de bajo costo que convierte el cuerpo humano en una batería biológica.
El dispositivo, descrito hoy en la revista Science Advances, es lo suficientemente elástico como para usarlo como anillo o pulsera. Aprovecha el calor natural de una persona, utilizando un pequeño generador termoeléctrico para convertir la temperatura central del cuerpo en electricidad.
"En el futuro, queremos poder alimentar dispositivos electrónicos portátiles sin incluir una batería", dice. Jianliang Xiao, autor de investigación senior y profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Mecánica Paul M. Rady de la Universidad de Colorado Boulder.
El concepto de termoeléctrico portátil.
Parece que salió de la serie de películas The Matrix, donde una raza de robots esclaviza a los humanos para cosechar su preciosa energía orgánica. Xiao y sus colegas no son tan ambiciosos (y gracias a Dios): sus dispositivos pueden generar aprox. 1 voltios de energía por cada centímetro cuadrado de espacio en la piel, menos voltaje por área que el proporcionado por la mayoría de las baterías existentes, pero aún suficiente para alimentar dispositivos electrónicos como relojes o rastreadores de actividad.
Los científicos ya han experimentado con dispositivos. usable termoeléctricos similares, pero Xiao es elástico, se puede curar si se daña y es completamente reciclable. Esto lo convierte en una alternativa más limpia a la electrónica tradicional.
Cada vez que usa una batería, la está agotando y eventualmente deberá reemplazarla. Lo mejor de nuestro dispositivo termoeléctrico es que puedes usarlo y te proporciona energía constante.
Jianliang Xiao
Tecnología de la piel
El proyecto no es el primer intento de Xiao de fusionar al humano con el robot. Él y sus colegas ya han sido pioneros en el diseño de "piel electrónica", dispositivos portátiles que se ven y se comportan de manera muy similar a la piel humana real. Pero incluso esa "piel de Android" tenía que estar conectada a una fuente de alimentación externa para funcionar.
¿E ora? La última innovación del equipo a partir de una base realizada con un material elástico llamado poliamina. Luego, los científicos insertan un chip termoeléctrico delgado uno al lado del otro. Una red de chips, todos conectados con cables de metal líquido. El producto final parece un cruce entre una pulsera de plástico y una placa base de computadora en miniatura, o quizás un anillo de diamantes de alta tecnología.
“Nuestro diseño hace que todo el sistema sea estirable sin introducir demasiada tensión en el material termoeléctrico, que puede ser muy frágil”, dijo Xiao.
Imagina que estás saliendo a correr. Mientras hace ejercicio, su cuerpo se calienta e irradia calor. El dispositivo de Xiao captura ese flujo de energía. Un mini generador termoeléctrico en estrecho contacto con el cuerpo humano puede utilizar este calor que normalmente se disiparía en el medio ambiente.
Un ladrillo termoeléctrico
La modularidad de este sistema termoeléctrico puede variar agregando o quitando más bloques generadores. “Lo que podemos hacer es combinar estas unidades más pequeñas para hacer una unidad más grande”, dice Xiao. “Es como juntar un montón de pequeñas piezas de Lego para hacer una gran estructura. Te ofrece muchas opciones de personalización ”.
Xiao y sus colegas calcularon, por ejemplo, que una persona que camina a paso ligero podría usar un dispositivo del tamaño de una pulsera deportiva típica. para generar unos 5 voltios de electricidad, que es más de lo que pueden acumular las pilas de muchos relojes.
Los nuevos dispositivos son tan fuertes como los tejidos biológicos. Si un dispositivo termoeléctrico portátil se rompe, por ejemplo, puede juntar los extremos rotos y se sellarán nuevamente en minutos. Y al final del ciclo, el dispositivo se puede sumergir en una solución especial que separará los componentes electrónicos y disolverá la base de poliamina: cada uno de estos ingredientes se puede reutilizar.
