Pomelo chino Omicrono
Adiós a las baterías: el genial invento que genera electricidad a partir del pomelo y permitirá cargar tu reloj o vigilar tu salud
Investigadores estadounidenses crean un dispositivo que convierte la energía mecánica en electricidad aprovechando la piel de la cáscara del pomelo.
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El mundo se está llenando de sensores y dispositivos de todos los tamaños que demandan fuentes de energía alternativas. Campos de investigación como la robótica blanda o la miniaturización de los componentes son responsables de llevar la tecnología a límites hasta ahora desconocidos. El objetivo es impulsar estos dispositivos flexibles y resistentes, que pueden tener múltiples funciones, desde monitorizar la salud de un paciente hasta estudiar el cambio climático. Por el camino, surgen innovaciones que facilitan la generación de electricidad a partir de elementos cotidianos como un simple pomelo.
Una de las frutas estrella en la mayoría de las dietas puede ser la solución a infinidad de dispositivos electrónicos que necesitan una fuente de energía barata. Investigadores de la Universidad de Illinois de Urbana-Champaign plantean en un estudio la creación de un nuevo equipo capaz de convertir la energía mecánica en electricidad y servir como sensores de movimiento autoalimentados, partiendo de la piel de estos cítricos.
El resultado de este proyecto se ha publicado en un artículo para la revista científica ACS Publications (American Chemical Society). Usando la fricción con la piel del pomelo, los investigadores han conseguido electricidad para poner en funcionamiento desde sensores para monitorizar la actividad de deportistas hasta una calculadora.
De energía mecánica a electricidad
Este invento aprovecha el principio de electrificación por contacto. Por muy complejo que suene el término, se trata de algo que se ve a diario. Al tocar el pomo de una puerta en invierno es posible sentir una pequeña descarga. También al quitarse un jersey o rozar el pelo con un objeto, el cabello se electrifica. Esto es lo que se conoce como electrificación por contacto o triboelectrificación (el prefijo tribo significa fricción o rozamiento).
Este mismo fenómeno físico se ha usado con anterioridad en proyectos como la creación de un parqué que genera electricidad cuando se pisa. Científicos de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH-Z) presentaron este invento hace años.
Pomelo Omicrono
En este caso, en vez de dos tablas de madera, se han usado dos pedazos de piel de pomelo. El equipo de Illinois utilizó la biomasa de la cáscara de un pomelo y una película de plástico (poliimida) como dos capas triboeléctricas que entran en contacto al aplicar una fuerza externa, para después fijar un electrodo de lámina de cobre a cada una de estas capas.
Los investigadores evaluaron la capacidad del dispositivo resultante para convertir la energía mecánica externa en electricidad. Con solo tocar con un dedo esas capas triboeléctricas se pudieron encender unos 20 diodos emisores de luz (LED). En el artículo científico señalan que el dispositivo tuvo un voltaje de circuito abierto de 58 V y una densidad de potencia máxima de 254,8 mW/m² durante las pruebas.
Vídeo | Investigadores de la Universidad de Ilinois crean con piel de pomelo un dispositivo que convierte la energía mecánica en electricidad
Conectando este invento con un sistema de gestión de energía que incluye una batería, este equipo también ha demostrado que pueden hacer funcionar una calculadora o un reloj deportivo sin necesidad de conectarlo a una fuente de electricidad externa.
Otro de los usos prácticos que tendría este dispositivo son sensores que se pueden colocar en el cuerpo humano con el fin de monitorizar la salud. Los movimientos de diferentes partes del cuerpo pueden provocar la electrificación por contacto entre las capas triboeléctricas, generando señales eléctricas distintas correspondientes a diferentes movimientos.
Los responsables de este invento explican que, gracias a la estructura porosa del pomelo, los dispositivos triboeléctricos basados en este cítrico pueden ser altamente sensibles a la fuerza y a la frecuencia de fuerza.
Fuentes de energía naturales
El uso del pomelo no es casual, sino una forma de aprovechar un material natural para generar electricidad. El pomelo es un cítrico de gran tamaño que se diferencia del resto por su gruesa piel. Esta carcasa se desecha por lo general, generando una considerable cantidad de basura que podría aprovecharse para otros usos. Un pomelo suele pesar entre 1 y 2 kilogramos y la cáscara representa entre el 30 y el 50% de ese peso.
Los investigadores hacen referencia al pomelo chino, una variedad de gran tamaño que puede alcanzar los 2 kilogramos de peso. Se diferencia del resto de pomelos por el color verde de su piel y tiene menos zumo que el resto, pues la parte carnosa y comestible es más pequeña y está cubierta por una piel blanca más gruesa.
Otros proyectos han apostado por fuentes también naturales, como la humedad del aire para generar electricidad o el propio sudor de una persona para alimentar con energía los sensores que esta porta en su ropa o cuerpo. Hace años que se publican cientos de artículos de investigación mostrando avances como un parche que usa ultrasonidos para administrar medicación sin pinchazos o una piel electrónica para controlar prótesis con la mente. Además de la resistencia y flexibilidad de todos estos inventos, la ciencia busca hacerles independientes de baterías y cargadores con nuevas fuentes de energía renovables, como puede ser el calor corporal o los restos del pomelo tan habituales en los desayunos.
