Generar electricidad al caminar sobre un parqué
Unos científicos han logrado un modo de aprovechar la energía de los pasos al caminar sobre un revestimiento de madera, para suelos.
Los experimentos de la nueva investigación demuestran que las pisadas en los suelos de madera debidamente acondicionados pueden utilizarse para energizar pequeños dispositivos. / Sun et al. / Matter. CC BY-SA
El equipo de Guido Panzarasa, de los Laboratorios Federales Suizos para Ciencia y Tecnología de Materiales (EMPA) ha ideado un nanogenerador que permite a la madera generar energía a partir de las pisadas que recibe.
Estos científicos también mejoraron la madera utilizada en su nanogenerador con una combinación de un recubrimiento de silicona y nanocristales incrustados, lo que dio como resultado un dispositivo 80 veces más eficiente que la madera sin tratar. La nueva capacidad de generación eléctrica es suficiente para energizar bombillas LED y pequeños aparatos electrónicos.
Para transformar la madera en un nanogenerador, el equipo primeramente intercaló dos trozos de madera acondicionada entre los electrodos.
Como algunas prendas de vestir recién secadas en una secadora, los trozos de madera se cargan eléctricamente. Esa carga se realiza mediante contactos y separaciones periódicas accionados por las pisadas. El fenómeno que lo permite es lo que se conoce como efecto triboeléctrico. Los electrones pueden transferirse de un objeto a otro, generando electricidad.
Sin embargo, crear un nanogenerador a base de madera es más difícil de lo que pueda parecer.
La madera es básicamente triboneutral. Esto significa que no tiene ninguna tendencia real a adquirir o perder electrones. Esto limita la capacidad del material para generar electricidad, por lo que el reto afrontado por el equipo de Panzarasa fue fabricar madera capaz de atraer y perder electrones.
A fin de dotar a la madera de propiedades triboeléctricas, los científicos recubrieron una pieza de la madera con polidimetilsiloxano (PDMS), una silicona que gana electrones al contacto, y acondicionaron la otra pieza de madera con nanocristales, de un tipo denominado ZIF-8. Se trata, en esencia, de una red híbrida de iones metálicos y moléculas orgánicas. Este material tiene una mayor tendencia a perder electrones.
Los investigadores descubrieron que un prototipo de suelo de madera con una superficie ligeramente inferior a la de un folio puede producir suficiente energía como para alimentar lámparas LED domésticas y pequeños dispositivos electrónicos como por ejemplo una calculadora. Lograron encender una bombilla cuando un adulto humano caminó sobre el parqué, convirtiendo las pisadas en electricidad.
Panzarasa y sus colegas exponen los detalles técnicos de su avance en la revista académica Matter, bajo el título “Functionalized wood with tunable tribo-polarity for efficient triboelectric nanogenerators”.
