Científicos de Hong Kong y Guangzhou, China, han desarrollado un generador eléctrico inspirado en el juguete clásico del pájaro bebedor. Este dispositivo convierte la energía de la evaporación del agua en electricidad, capaz de alimentar pequeños dispositivos electrónicos. El estudio, publicado el 14 de marzo en la revista Device, destaca que el generador produce salidas de energía superiores a 100 voltios y puede funcionar varios días con solo 100 mililitros de agua.
El constante avance en la búsqueda de fuentes de energía alternativas ha llevado a los investigadores a explorar métodos innovadores para generar electricidad. En este contexto, el equipo de científicos liderado por el profesor Hao Wu, de la Universidad Tecnológica del Sur de China, ha presentado un generador eléctrico inspirado en el pájaro bebedor, un juguete educativo conocido por su capacidad para demostrar principios físicos a través de un proceso de evaporación y condensación.
Desarrollo
Inspiración y Mecanismo
El juguete del pájaro bebedor consiste en dos bulbos de vidrio conectados por un tubo, conteniendo un líquido altamente volátil, cloruro de metileno. La evaporación del agua en el pico del pájaro, cubierto de un material similar al fieltro, genera una diferencia de presión que impulsa el líquido a subir, causando que el pájaro se incline hacia adelante para «beber», iniciando nuevamente el ciclo.
Inspirándose en este mecanismo, los investigadores diseñaron un generador que utiliza la evaporación del agua para generar electricidad, superando el desafío de la fricción que ralentizaba el generador mediante el uso de fibras con patrones específicos como materiales de transferencia de carga en los módulos del nanogenerador triboeléctrico.
Resultados y Potencial
El generador triboeléctrico hidrovoltáico del pájaro bebedor ha demostrado ser una fuente de energía eficiente y sostenible, capaz de producir más de 100 voltios de electricidad y operar por varios días con una mínima cantidad de agua. Estos resultados no solo superan las capacidades de otras técnicas de generación de electricidad a partir del agua, sino que también abren nuevas vías para el desarrollo de dispositivos electrónicos alimentados de manera autónoma en condiciones ambientales.
Conclusiones y Futuras Investigaciones
Este innovador enfoque hacia la generación de energía pone de manifiesto el potencial de las soluciones inspiradas en la naturaleza y en objetos cotidianos. Los próximos pasos del equipo de investigación incluyen el diseño de un nuevo modelo de pájaro bebedor optimizado para la conversión de la evaporación del agua en energía eléctrica de manera más eficiente y la exploración de diversas aplicaciones prácticas con el objetivo de incorporar este dispositivo en la vida cotidiana.
La investigación liderada por el profesor Zuankai Wang, de la Universidad Politécnica de Hong Kong, destaca la importancia de la innovación en la búsqueda de soluciones energéticas sostenibles y el potencial de los enfoques multidisciplinarios para abordar los desafíos actuales en la generación de energía.
Qué es y cómo funciona un generador triboeléctrico hidrovoltáico
Un generador triboeléctrico hidrovoltáico es un dispositivo que convierte la energía mecánica generada a través de procesos de fricción y la energía de la evaporación del agua en electricidad. Combina principios de la triboelectricidad y la hidrovoltaica para generar energía eléctrica. A continuación, se detalla cómo funciona y se explica su principio básico:
Principio de Funcionamiento
Triboelectricidad
- Definición: La triboelectricidad se refiere a la generación de carga eléctrica a través del contacto y la separación entre dos materiales diferentes. Al frotar o poner en contacto dos materiales, uno tiende a ganar electrones y el otro a perderlos, creando un potencial eléctrico entre ellos.
- Aplicación en el Generador: En un generador triboeléctrico, los materiales seleccionados para las superficies de contacto son claves para maximizar la eficiencia de conversión de energía mecánica (fricción) en energía eléctrica.
Hidrovoltaica
- Definición: La hidrovoltaica se refiere a la generación de energía eléctrica a partir del movimiento o la evaporación del agua. Este principio se basa en la capacidad del agua para generar una diferencia de potencial eléctrico cuando interactúa con ciertos materiales bajo condiciones específicas.
- Aplicación en el Generador: La evaporación del agua juega un papel crucial, especialmente en contextos donde se utiliza la energía liberada durante la fase de cambio (de líquido a gas) para generar movimiento o presión, contribuyendo al proceso triboeléctrico.
Funcionamiento del Generador
- Inicio del Proceso: La evaporación del agua crea un gradiente de presión o un movimiento mecánico. En el caso del generador inspirado en el pájaro bebedor, la evaporación en una parte del dispositivo induce un flujo o movimiento.
- Generación de Carga a través de la Fricción: Este movimiento o cambio de presión lleva a la interacción entre los materiales triboeléctricos dentro del generador. La fricción entre estos materiales produce cargas eléctricas opuestas en sus superficies.
- Conversión a Electricidad: Las cargas generadas se recolectan mediante electrodos conectados a los materiales triboeléctricos, creando una corriente eléctrica. Esta electricidad puede ser almacenada o utilizada directamente para alimentar dispositivos electrónicos pequeños.
- Ciclo Continuo: Mientras haya una fuente de agua y se mantenga el proceso de evaporación, el generador puede continuar produciendo electricidad. La eficiencia y la cantidad de energía generada dependen de la optimización de los materiales triboeléctricos y la efectividad del diseño en capturar y convertir la energía de la evaporación.
Pedro Elias Suarez L dice
Realmente no se como es que hay seres que son Muy Brutos, o se hacen los Bestias; pero para generar criticas destructivas SI están listos a contaminar con estos comentarios dañinos, se debe pensar antes de criticar y NO dañar para despues rectificar, porque no APORTAN ALGO en cambio de estar menoscabando; quizá no han leido de como nacieron los grandes inventos, que ha sido a prueba y error y PERSISTIR durante mucho tiempo, con paciencia de Tortuga o de Lobo……..para luego cuando se ha conseguido el logro, correr el riesgo de que les roben el invento, Gracias
MD dice
Es un disparate. De dónde dale la energía?? Y no es 100V, serán W. pero 100W es muchísimo caudal de energía. No es confiable este artículo. Ni dice cual es la fuente! Cuáles científicos?
Gomez dice
Me parece un buen avance, todo vale, claro que son prototipos, para investigar y darles más eficiencia.
Los que opinan de una manera pesimista deben de decir como mejorarlo, si no, es una crítica destructiva.
Juan dice
Y como se produce la evaporación del agua? solo con la temperatura ambiente?
Marcelo dice
quisiera saber el rendimiento de potencia eléctrica por litro de agua evaporado a una temperatura promedio de 20°c, gracias!!!
Julián dice
100 watios.
José López dice
Muy bonito pero los 100 voltios son una diferencia de potencial ,por si solo no sirven para nada sin la corriente que es la que realmente genera el trabajo.
Carlos dice
Homer simpson ya lo hizo hace mucho tiempo xD
Pitt Pott dice
Vaya una chorrada, cuando se acabe de recaptar el líquido que acompaña al agua habrá que reponerlo y el coste será mayor que el beneficio.
Yo dice
Genera 100 voltios? y cuantos watios /hora