Desarrollan un generador de energía eléctrica que funciona con el calor de la piel

Los hallazgos sugieren que la temperatura corporal podría alimentar dispositivos electrónicos portátiles, como sensores de pulso o relojes inteligentes, entre otros.

Desarrollan un generador de energía eléctrica que funciona con el calor de la piel
Foto: Istock

Científicos del Instituto de Tecnología de Harbin, Shenzhen (en China), han desarrollado un dispositivo de pequeño tamaño, y flexible, capaz de convertir el calor emitido por la piel humana en energía eléctrica. En su investigación, el equipo demostró que el dispositivo era capaz de encender una luz LED en tiempo real cuando se utilizaba en una pulsera. 

El dispositivo consiste en un generador termoeléctrico (TEG) que utiliza gradientes de temperatura para la generación de energía. 

Concretamente, en este diseño, los científicos, cuya investigación ha sido publicada en la revista ‘Cell Reports Physical Science’, utilizan la diferencia existente entre la temperatura corporal más cálida y el entorno ambiental relativamente más frío para generar energía.

De acuerdo a los expertos nos encontraríamos ante un campo con un gran potencial, dado que los generadores termoeléctricos podrían recuperar la energía que se pierde como calor residual y, con ello, mejorar la tasa de uso de la energía.

A diferencia de lo que ocurre con los generadores tradicionales, que tienden a utilizar la energía del movimiento para la producción de energía, en el caso de los TEG no disponen de partes móviles, lo que los hace esencialmente libres de cualquier tipo de mantenimiento. Estos generadores se instalan en máquinas situadas en áreas remotas, y a menudo los encontramos en sondas espaciales para el suministro de energía.

Los científicos han estado trabajando durante años en el diseño de generadores termoeléctricos. Pero, dado que los dispositivos portátiles (como los rastreadores de ejercicios) se están volviendo cada vez más populares, el equipo quería explorar si los TEG podrían reemplazar la batería tradicionalmente presente en estos dispositivos, incluyendo biosensores, relojes inteligentes y rastreadores de actividad física.

No obstante, durante el desarrollo de la investigación se encontraron con un problema: los generadores termoeléctricos tradicionales suelen ser rígidos y pueden soportar poca flexión. Para superar esta limitación, haciendo que el dispositivo fuera más adaptable a los relojes inteligentes, los científicos unieron los componentes eléctricos centrales a un material de poliuretano estirable y mucho más adhesivo.

A su vez, el nuevo diseño evita el uso de bismuto, un tipo de metal raro que no tiende a producirse de forma natural en grandes cantidades, siendo reemplazado parcialmente con un material a base de magnesio, siendo muy útil a la hora de disminuir de forma sustancial el coste de una producción a gran escala.

Finalmente, los investigadores diseñaron un prototipo de un sistema electrónico auto-amplificado, conectando un LED a una banda TEG de 11,50 centímetros de largo y 2,80 centímetros de ancho, y envolvieron la banda TEG alrededor de la muñeca de una persona cuya temperatura corporal medía 34 ºC en condiciones ambientales.

Con una diferencia de temperatura, el generador fue capaz de recoger el calor emitido por la piel y encendió con éxito la banda LED.

Como coinciden en señalar los científicos, el prototipo presentado ya dispondría de un buen rendimiento si se introduce en estos momentos en el mercado. Por lo que solo bastaría con añadir el convertidor de voltaje adecuado para que el sistema pudiera alimentar dispositivos electrónicos portátiles comunes, como sensores de pulso o relojes inteligentes.

De cara a un futuro no muy lejano, los estudiosos planean mejorar el diseño para que el dispositivo pueda absorber el calor de forma aún más eficiente. De manera que, si tenemos en cuenta que existe una demanda creciente de energía más ecológica, y los generadores termoeléctricos encajan en el sector, podrían convertir el calor desperdiciado en energía.

Es más, a diferencia de la energía solar (que únicamente puede ser producida cuando hay sol), los TEG pueden producir energía prácticamente en cualquier escenario, siempre y cuando exista una diferencia de temperatura.

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