El equipo de QUT desarrolla película rentable, ultradelgada y flexible que convierte la diferencia de temperatura entre cuerpo humano y aire circundante en electricidad, eliminando necesidad de baterías.
Avances en dispositivos portátiles impulsados por el calor corporal
Un equipo de investigación liderado por la Universidad Tecnológica de Queensland (QUT) ha desarrollado una película ultrafina y flexible que podría revolucionar los dispositivos portátiles de próxima generación, al utilizar el calor corporal como fuente de energía. Esta innovación promete eliminar la necesidad de baterías y abre un abanico de aplicaciones sostenibles tanto en la electrónica portátil como en la optimización de dispositivos electrónicos como teléfonos móviles y computadoras.
El profesor Zhi-Gang Chen, autor principal del estudio publicado en la prestigiosa revista Science, destacó que el avance supera desafíos clave en la creación de dispositivos termoeléctricos flexibles capaces de convertir el calor corporal en electricidad. Este enfoque no solo proporciona una fuente de energía sostenible para la electrónica portátil, sino que también funciona como un método eficiente de enfriamiento para componentes electrónicos.
Tecnología innovadora y aplicaciones potenciales
Los dispositivos termoeléctricos flexibles, creados con esta tecnología, pueden usarse cómodamente sobre la piel, aprovechando la diferencia de temperatura entre el cuerpo humano y el aire circundante para generar electricidad. Esto abre puertas a aplicaciones como la gestión térmica personal, donde el calor corporal podría alimentar sistemas portátiles de calefacción, ventilación y aire acondicionado.
Además, los investigadores señalan que estas películas ultrafinas tienen potencial para refrigerar chips electrónicos en espacios reducidos, como el interior de teléfonos móviles o computadoras, mejorando así el rendimiento y la eficiencia energética.
Sin embargo, el desarrollo de estos dispositivos ha enfrentado desafíos significativos como la flexibilidad limitada, procesos de fabricación complejos, costos elevados y un rendimiento insuficiente para su comercialización a gran escala.
Materiales avanzados y nuevos métodos de fabricación
El estudio se centró en el uso de materiales basados en telururo de bismuto, conocido por su excelente capacidad para convertir el calor en electricidad, lo que lo hace ideal para aplicaciones de bajo consumo, como monitores de frecuencia cardíaca, temperatura o movimiento.
El equipo introdujo una tecnología rentable para fabricar películas termoeléctricas flexibles utilizando nanocristales, denominados “nanoligantes”, que forman una capa uniforme de láminas de telururo de bismuto. Esto no solo mejora la eficiencia y flexibilidad del material, sino que también permite escalar su producción a bajo costo.
Los investigadores lograron crear una película de tamaño A4, utilizando una combinación de síntesis solvotérmica, que forma nanocristales bajo alta presión y temperatura, con métodos de impresión en pantalla y sinterización. La impresión en pantalla facilita la producción a gran escala, mientras que la sinterización calienta las películas casi hasta su punto de fusión para unir las partículas.
Hacia materiales más sostenibles
El primer autor del estudio, el Sr. Wenyi Chen, subrayó que la técnica desarrollada podría aplicarse a otros sistemas, como los termoeléctricos basados en seleniuro de plata, que son potencialmente más baratos y sostenibles que los materiales tradicionales. Esto demuestra las amplias posibilidades que ofrece este enfoque para avanzar en la tecnología termoeléctrica flexible.
Impacto ambiental y futuro sostenible
Esta innovación tiene implicaciones significativas para la sostenibilidad y la transición hacia una economía más ecológica. Al aprovechar el calor corporal como fuente de energía, se reducen las necesidades de baterías desechables, lo que disminuye los residuos electrónicos y contribuye a una menor huella ambiental.
El desarrollo de dispositivos portátiles impulsados por fuentes de energía renovable no solo mejora la experiencia del usuario, sino que también marca un avance crucial en el camino hacia tecnologías más limpias y eficientes. El equipo de QUT y sus colaboradores internacionales continúan investigando para perfeccionar esta tecnología y explorar nuevas aplicaciones que beneficien tanto a los consumidores como al medio ambiente.
Vía www.qut.edu.au
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