La interacción entre organismos vivos y tecnologías artificiales representa uno de los sectores más fascinantes en robótica blanda (bio)híbrido. Ahora, un equipo de científicos deInstituto Italiano de Tecnología (IIT) de Génova ha creado un sistema que, integrado en las plantas, es capaz de generar energía tanto a partir del viento como de las gotas de lluvia. En resumen: una hoja artificial.
El dispositivo funciona con lluvia y viento, produciendo suficiente electricidad para alimentar luces LED y mantenerse. Las posibles aplicaciones de esta revolucionaria hoja artificial incluyen el uso en agricultura y monitoreo ambiental. Lo óptimo es evaluar la salud de las plantas y las condiciones climáticas.
¿Cómo funciona la hoja artificial del IIT de Génova?
Para que funcione, el dispositivo se inserta entre las hojas de una planta real. La hoja artificial (¿o quizás sería mejor hablar de "hoja biónica"?) tiene una capa de elastómero de silicio en la parte inferior, que genera y recoge cargas estáticas provocadas por el movimiento de las hojas. En la parte superior hay una capa de etileno propileno fluorado (FEP).
fabián meder, investigador del IIT especializado en robótica biomimética blanda, explica: “Cuando las hojas se mueven con el viento, las dos superficies se tocan y se separan, creando cargas estáticas en la cutícula de la hoja y en nuestro dispositivo. Estas cargas se inducen en el tejido celular interno de la planta, generando una corriente que podemos recolectar mediante un electrodo insertado en el tejido vegetal”.
Yo evalúo
Para probar el sistema de recolección de energía, los científicos insertaron la hoja artificial entre las hojas de una adelfa viva. Esto les permitió evaluar su capacidad para producir energía. Los resultados muestran que las gotas de agua individuales generan picos de voltaje y corriente. mayor a 40 voltios y 15 microamperios, suficiente para alimentar directamente 11 luces LED. La misma estructura es capaz de recoger la energía del viento a través de las oscilaciones de las hojas.
Bárbara Mazzolai, director del Laboratorio de Robótica del IIT, dice: "Los resultados demuestran que el dispositivo puede recolectar energía del viento y la lluvia, por separado o simultáneamente, sirviendo como multiplicador de funciones energéticas o sensor autoalimentado".
Hoja artificial: posibles aplicaciones
Según los investigadores, el nuevo dispositivo es capaz de generar más electricidad que los sistemas de recolección de energía existentes que dependen únicamente de la energía eólica. Especialmente en condiciones de humedad. Actualmente, el equipo está trabajando para mejorar aún más el rendimiento de la hoja artificial realizando cambios en el diseño. Los primeros objetivos de mejora son la forma de los electrodos y los materiales utilizados.
“Hemos presentado una solicitud de patente sobre la tecnología y estamos analizando los mercados potenciales”, revela Mazzolai, uno de los autores del estudio (que te enlazo aquí). “Sin embargo, aún se necesita más investigación antes de definir el producto final. Por ejemplo, queremos probar el sistema en detalle bajo condiciones exteriores muy variables, viento y lluvia”.
