Está surgiendo un apasionante campo de investigación en torno a cómo los wearables del futuro podrían alimentarse con el sudor humano, y en la vanguardia de estos avances se encuentra un equipo de ingenieros de la Universidad de California (UC), en San Diego.
La última creación del grupo aprovecha la sorprendente producción de sudor de las yemas de los dedos para generar electricidad cuando el usuario está sedentario o incluso durmiendo, proporcionando una fuente de energía potencialmente permanente.
Entre los muchos sensores y dispositivos vestibles que se alimentan del sudor de los que hemos hablado a lo largo de los años, el equipo de la UC San Diego ha presentado bastantes ejemplos prometedores. En 2014, los científicos mostraron un tatuaje temporal que funcionaba como una biobatería alimentada por el sudor, y el año pasado demostraron un sensor de vitamina C portátil alimentado por medios similares. Más recientemente, el equipo desarrolló una camiseta inteligente que genera electricidad a través del sudor y el movimiento.
El nuevo dispositivo portátil se describe como el primero de su clase, ya que puede generar energía incluso cuando el usuario duerme o está sentado. Esto podría abrir algunas posibilidades muy interesantes en el ámbito de los dispositivos portátiles, ya que podría actuar como fuente de energía en cualquier lugar y en cualquier momento.
A diferencia de otros dispositivos que funcionan con el sudor, éste no requiere ningún ejercicio ni ninguna intervención física del usuario para ser útil. Este trabajo es un paso adelante para hacer que los wearables sean más prácticos, cómodos y accesibles para el ciudadano de a pie.
Lu Yin.
Para desarrollar este nuevo tipo de wearable, el equipo tuvo que ser creativo al combinar una mezcla de componentes que pueden absorber el sudor y convertirlo en energía.
La delgada tira, similar a una tirita, está formada por electrodos de espuma de carbono que absorben el sudor y usan enzimas integradas para desencadenar reacciones químicas entre las moléculas de lactato y oxígeno en su interior, lo que a su vez genera electricidad que se almacena en un pequeño condensador.
Colocado en las yemas de los dedos, el dispositivo aprovecha las más de mil glándulas sudoríparas de cada uno de ellos, que producen entre 100 y 1.000 veces más sudor que la mayoría de las demás partes del cuerpo. Por ello, los autores describen las yemas de los dedos como fábricas de sudor de 24 horas.
La razón por la que nos sentimos más sudorosos en otras partes del cuerpo es porque esos lugares no están bien ventilados. En cambio, las puntas de los dedos están siempre expuestas al aire, por lo que el sudor se evapora a medida que sale. Así que, en lugar de dejar que se evapore, usamos nuestro dispositivo para recoger este sudor, y puede generar una cantidad significativa de energía.
Lu Yin.
Aunque el dispositivo genera la mayor parte de su electricidad de esta manera, no es la única. Debajo de sus electrodos, el dispositivo también cuenta con un material piezoeléctrico que genera electricidad adicional en respuesta a la presión. Esto significa que actividades como teclear, enviar mensajes de texto o tocar el piano también pueden generar ganancias de energía.
En un experimento, los sujetos llevaron el dispositivo en la punta de un dedo durante 10 horas de sueño, lo que generó casi 400 milijulios de energía, lo que, según los científicos, es suficiente para alimentar un reloj electrónico durante 24 horas. Una hora de tecleo «casual» y de clics con un ratón permitió al dispositivo generar casi 30 milijulios.
Compara esto con un dispositivo que recoge energía mientras haces ejercicio. Cuando corres, inviertes cientos de julios de energía sólo para que el dispositivo genere milijulios de energía. En ese caso, el rendimiento energético de la inversión es muy bajo. Pero con este dispositivo, el rendimiento es muy alto. Cuando duermes, no trabajas. Incluso con una sola pulsación del dedo, sólo inviertes medio milijulio.
Lu Yin.
En otros experimentos, el equipo usó su novedoso recolector de energía para alimentar sensores químicos y pantallas, incluido el mencionado sensor de vitamina C desarrollado anteriormente. Ahora están trabajando para mejorar el dispositivo y hacerlo más eficiente y duradero, y esperan combinarlo con otros recolectores de energía para formar nuevos tipos de dispositivos portátiles autónomos.
Nuestro objetivo es convertirlo en un dispositivo práctico. Queremos demostrar que no se trata sólo de otra cosa genial que puede generar una pequeña cantidad de energía y luego eso es todo: podemos usar realmente la energía para alimentar aparatos electrónicos útiles, como sensores y pantallas.
Lu Yin.
Vía ucsd.edu
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