Investigadores de la Universidad de Alabama (EE.UU.) han utilizado cinta adhesiva comprada en la tienda para crear un nanogenerador triboeléctrico capaz de recoger electricidad del cuerpo humano y del medio ambiente.
Su desarrollo es capaz de alimentar pequeños dispositivos, como biosensores, convirtiendo en electricidad la energía mecánica procedente de la fricción y el movimiento. El generador está hecho de láminas metalizadas electrodos de tereftalato de polietileno y capas de cinta adhesiva.
Los promotores subrayan que generación de energía se produce a través de la interacción polipropileno y de la capa adhesiva acrílica cuando se presionan y se sueltan. Al mismo tiempo, debido a la débil interacción intermolecular (fuerzas de Van der Waals) en las fronteras del brechas de tamaño atómico.
Como parte del estudio, el generador triboeléctrico desarrollado se sujetó entre dos placas de plástico, lo que estructuralmente permitió crear un colector de energía vibrante con una masa sujeta a la parte superior. Como señala el investigador Munheng Jang, tenía mucho interés en probar distintos tipos de cinta adhesiva para ver si proporcionaban la cantidad adecuada de potencia y menos adherencia para una menor resistencia mecánica en comparación con la cinta de doble cara.
«Probando diferentes combinaciones, pudimos conseguir aún más potencia. Además, como con el nuevo TENG el contacto y la separación solo se producen en superficies lisas, ya no tenemos que preocuparnos por las superficies pegajosas de la cinta de doble cara. Por tanto, puede funcionar a frecuencias muy altas, de hasta 300 Hz», — añade Munheng Jang.
Los investigadores sustituyeron la cinta adhesiva de doble cara por otra más gruesa y resistente de una sola cara y se aseguraron de que potencia máxima de su dispositivo es de 53 milivatios. El generador se colocó sobre una placa vibratoria para provocar contactos y desconexiones repetitivos. Esto era suficiente para alimentar 350 lámparas LED y un puntero láser. La superficie lisa tiene una resistencia mecánica reducida, lo que permite un contacto y una separación rápidos y aumenta la potencia.
Además, los desarrolladores impulsaron un sensor para captar ondas sonoras y un biosensor corporal para captar los movimientos de la mano, que se utiliza en dispositivos para medir la activación muscular.
«Continuaremos nuestra investigación con diferentes aplicaciones y diseños. Hemos demostrado cómo se recolecta energía y se alimenta mediante biosensores vestibles. En breve presentaremos una solicitud de patente. También estamos trabajando en un sensor de sonido. Uno de los mayores problemas de los dispositivos TENG es su baja frecuencia de funcionamiento (<5 Hz). Nuestro diseño demuestra un funcionamiento de hasta 300 Hz, lo que supone una mejora significativa respecto a los diseños existentes. Además, cosechar más energía del entorno dará lugar a una gama más amplia de aplicaciones», — afirma Munheung Jang.
Los resultados del estudio se publicaron en la revista ACS Omega
Fuente: InterestingEngineering
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