Jueves, 16 de enero de 2025
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Un grupo de investigadores del Instituto de Micro y Nanotecnología lleva dos años trabajando en un dispositivo que pueda autorrecargarse con el calor y el movimiento del propio cuerpo, gracias a un nuevo material termoeléctrico.
Por Sandra Carbajo
Cuando hablamos de proyectos para mejorar la eficiencia energética, solemos pensar en grandes infraestructuras. Sin embargo, hay pequeñas innovaciones que pueden resultar muy útiles en nuestro día a día, especialmente con aquellos dispositivos que siempre llevamos encima. Hablamos de los móviles, los relojes inteligentes, los auriculares inalámbricos… Todas esas pequeñas tecnologías denominadas wearables que ya son una extensión de nosotros mismos y que, debido a su uso, necesitan cargarse con asiduidad.
¿Te imaginas prescindir de cargadores externos y que se autorrecargasen con tu propio cuerpo? Esta idea, que parece de ciencia ficción, fue la chispa para que un grupo de diez investigadores del Instituto de Micro y Nanotecnología (IMN), perteneciente al CSIC, comenzaran a trabajar en dispositivos autorrecargables que utilizasen la energía que producimos los seres humanos. La primera pregunta que nos viene a la cabeza, por tanto, es obvia: cómo.
“Hay dos tipos de energía que podemos utilizar del cuerpo: el calor y el movimiento”, explica a Planet Energy Marisol Martín González, jefa del proyecto. “Cuando nos vemos con una cámara infrarroja, observamos que el cuerpo humano está desprendiendo más calor que el ambiente. Lo que hacemos, en este caso, es utilizar esa diferencia de calor para generar una pequeña electricidad que vamos acumulando y que es suficiente para dar energía a esos pequeños dispositivos que llevamos las 24 horas”.
En cuanto al movimiento, Marisol apunta que al andar se produce energía cinética y esta puede convertirse en electricidad si entra en contacto con otros materiales. De hecho, empezaron trabajando solo con el calor corporal y ahora han sumado también el movimiento.
Un proyecto poliédrico
Hace dos años el grupo que lidera Marisol Martín comenzó a materializar esta idea pionera. Un adjetivo nada baladí, ya que forman parte de ese porcentaje de entre el 8 y el 10% de afortunados que han logrado acceder al prestigioso programa Advanded Grants (AdG) del Consejo Europeo de Investigación, enfocado a proyectos disruptivos y de alto riesgo y financiado con 2,5 millones de euros.
“Nosotros llevábamos tiempo trabajando con materiales termoeléctricos. Los habíamos usado para generar calor procedente del tubo de escape de un coche, convirtiéndolo en electricidad para recargar la batería”, recuerda la investigadora. Pero el cuerpo humano tiene otras particularidades. Y es que la diferencia de temperatura entre nuestro cuerpo y el entorno es de muy pocos grados, por lo que no es sencillo aprovecharlos para generar electricidad suficiente.
Ante esta disyuntiva, Marisol y su equipo debían solucionar una serie de cuestiones vitales para la viabilidad de este dispositivo autorrecargable. La primera de ellas, el material; se necesita una superficie flexible para absorber ese calor corporal, como una cinta del pelo o la pulsera del reloj. “El problema es que la mayoría de los ya existentes se basan en polímeros (plásticos) y estos tienen una conductividad muy baja, lo que implica que el calor se pierda”, relata la investigadora jefe. “Entonces se me ocurrió una manera de conseguir que esos plásticos se convirtieran en materiales altamente conductores térmicos sin perder esa flexibilidad”. Cambiando la estructura molecular, Marisol creó un polímero altamente conductor térmico, totalmente aislante eléctricamente y que además es flexible.
Una vez solucionado este punto, el siguiente escollo era la manera en la que se disipa el calor de nuestro cuerpo. Este lo hace de forma perpendicular, es decir, que lo eyecta hacia fuera. “Los dispositivos que se habían generado hasta entonces utilizaban unas capas muy gruesas para poder aprovechar ese calor y que el dispositivo no se termalizase, que no perdiera esa funcionalidad termoeléctrica”, aclara.
De este modo, con el fin de aprovechar el calor para convertirlo en electricidad, Marisol encontró el modo de replicar el funcionamiento de un circuito eléctrico, con una pequeña diferencia: sería un circuito térmico el que absorbería ese calor que se transformaría en energía.
En este proyecto poliédrico aún quedaba otra dificultad más. Esta vez electrónica: “No existen conversores de DC-DC (tipo de convertidor de potencia que transforma la corriente continua de un nivel de tensión a otro) que te permitan trabajar a los bajos voltajes que necesitamos para aprovechar la electricidad de nuestros dispositivos”.
La pregunta del millón: ¿es viable?
Pasito a pasito, Marisol Martín nos confiesa orgullosa que ya tienen montados todos los sistemas y están haciendo pruebas de concepto. De hecho, a la hora de realizar esta entrevista, la investigadora reconocía que en las últimas semanas habían conseguido suficiente energía como para encender un sensor y enviar una señal por Bluetooth. Un gran paso teniendo en cuenta que se encuentran en la fase inicial y que aún les quedan tres años por delante.
Este proyecto abre la puerta no solo a los wearables ya mencionados, sino también a otros dispositivos médicos como bombas de insulina, cuyo funcionamiento 24/7 es esencial para la vida de las personas diabéticas. “Si a través de nuestro propio calor y movimiento, podemos dar energía a esos sensores, nos ahorramos el tener que quitárnoslo para cargarlo, evitando males mayores”.
Ante la pregunta de si veremos pronto este invento en la calle, Marisol es cauta pero sí admite que “en tres años más tendremos un resultado muy interesante”.
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