Desarrollan una camisa que puede cargar dispositivos a partir del movimiento y el sudor


Por Alev Pinbell

Un equipo de nanoingenieros de la Universidad de California (EE. UU.) han diseñado una camiseta de vestir con la que la persona que la lleva puede hacer funcionar pequeños dispositivos, como un reloj, mediante su movimiento y sudor. Los resultados de esta tecnología se exponen en la revista Nature Communications

“Estamos aplicando el concepto de la microrred para crear sistemas portátiles que funcionan de manera sostenible, segura e independiente”, señala el coautor del estudio Lu Yin, de la Escuela de Ingeniería Jacobs de UC San Diego.

“Al igual que una microrred de una ciudad integra una variedad de fuentes de energía renovables locales, como la eólica y la solar, una microrred portátil integra dispositivos que recolectan energía de forma local procedente de diferentes partes del cuerpo, como el sudor y el movimiento, a la vez que almacenan la energía”, expone.

El equipo probó la camisa sobre una persona en periodos de 30 minutos, tiempo en el se le hacía correr o pedalear durante 10 minutos, seguidos de otros 20 de descanso. Durante el ejercicio la camisa suministraba la energía necesaria para que funcionase correctamente un reloj digital de pulsera o para que se activase una pantalla electrocromática, un dispositivo que cambia de color en respuesta a un voltaje determinado.

Esta ‘microrred portátil’ funciona a partir de tres ejes principales: células de biocombustible impulsadas por el sudor, generadores triboeléctricos impulsados por el movimiento y supercondensadores de almacenamiento de la energía. Cada una de las partes está serigrafiada en la camiseta y colocada de una manera que optimiza la cantidad de energía recolectada.

La ‘microrred portátil’ está impresa sobre la camisa, con piezas flexibles y lavables —sin detergente—.

 

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¿Cómo funciona?

Gracias a varios sistemas complementarios para generar energía.

Uno de ellos es el de las células de biocombustible, que fueron ubicadas en la parte interior de la camiseta, en la zona del pecho. Estas están equipadas con enzimas que desencadenan un intercambio de electrones entre las moléculas de lactato y oxígeno en el sudor humano para generar electricidad. Estas celdas proporcionan corriente continua de voltajes bajos.

Otro sistema: los generadores triboeléctricos que están hechos de un material cargado negativamente, colocado en los antebrazos, y un material cargado positivamente, colocado a los lados del torso, a la altura de la cintura. Cuando los brazos se balancean contra el torso al caminar o correr, los materiales con carga opuesta generan electricidad que emite pulsos de alto voltaje.

Por último, los supercondensadores, colocados en la parte exterior de la camiseta, sobre la zona del pecho, almacenan temporalmente la energía obtenida de los otros dos dispositivos. Posteriormente, la descargan para alimentar a pequeños dispositivos electrónicos conectados según convenga.

Los investigadores combinaron las fuentes de energía, y esto hace que la camisa funcione de forma rápida y continua. El movimiento del cuerpo transmite corriente casi de forma instantánea, mientras que la que procede del sudor proporcionan energía incluso una vez que el usuario ha dejado de moverse.

Este conjunto de sistemas arranca dos veces más rápido y dura tres veces más que los sistemas por separado. “Cuando sumas estos dos juntos, compensan las deficiencias del otro. Son complementarios y sinérgicos para permitir un inicio rápido y una potencia continua”, explica Yin.

Para el nanoingeniero, lo más destacado de este trabajo, más allá de un dispositivo portátil, es la integración sistemática y eficiente de todos los dispositivos. Aunque a priori está concebido para atletas y deportistas, los investigadores creen que esta tecnología tiene posibilidades ilimitadas. Por ello, anuncian que están trabajando en otros diseños que puedan recolectar energía en diferentes situaciones, como por ejemplo mientras el usuario está sentado en la oficina.

“No nos estamos limitando a este diseño. Podemos adaptar el sistema seleccionando diferentes tipos de recolectores de energía para diferentes escenarios”, concluye Yin.

 

Imágenes superiores ilustrativas / Pixabay


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