Innovación

Crean por accidente un dispositivo que genera electricidad solo con humedad

humedad

En el camino para encontrar dispositivos capaces de producir electricidad ha surgido de la pura serendipia un nuevo gadget que genera energía a partir de la humedad ambiental, descubierto por un estudiante llamado Xiaomeng Liu.

Según un nuevo estudio publicado en la revista Nature, un dispositivo de película delgada hecho de cables de proteínas a escala nanométrica recogidos del microbio Geobacter sulfurreducens puede generar energía eléctrica continua gracias a la humedad del ambiente. Entre sus posibles aplicaciones futuras podría abastecer sensores médicos e incluso competir con los paneles solares si se desarrolla a gran escala.

Este innovador trabajo fue desarrollado por casualidad por un estudiante graduado llamado Xiaomeng Liu mientras trataba de trabajar con algunas proteínas similares a las fibras producidas por bacterias. En muchas especies, estas fibras submicroscópicas son buenos conductores, y varios laboratorios estudian sus propiedades y las de las bacterias que las producen. Para probar sus propiedades Liu dispuso una colección de proteínas bacterianas entre placas de metal. Sorprendentemente, estas siguieron produciendo un voltaje eléctrico, que solamente desaparecía al eliminar la humedad ambiental.

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Para comprender cómo la humedad podía generar energía eléctrica, inventaron un dispositivo en forma dedplaca conductora recubierta con pequeñas fibras de proteínas obtenidas de bacterias. Encima de estas fibras, ponen algunas tiras delgadas de electrodo. Los espacios entre estas tiras proporcionan a la atmósfera acceso a las fibras, facilitando que la humedad penetrase en la malla.

El dispositivo, que tan solo requiere una película delgada de nanocables de proteínas de menos de 10 micras de espesor, ha sido bautizado como Air-gen y puede generar energía incluso en áreas con humedad extremadamente baja, como el desierto del Sahara. La generación actual de dispositivos Air-gen produce un voltaje sostenido de alrededor de 0.5 V a través de una película de 7 μm de espesor, con una densidad de corriente de alrededor de 17 µA / cm2.

El dispositivo podría producir energía durante aproximadamente 20 horas seguidas, tiempo durante el cual el voltaje cayó aproximadamente un 30%. Si se detuviera la producción actual durante cinco horas, el voltaje se restablecería por completo, aunque no está claro cuántas veces se podría reciclar el dispositivo sin una degradación permanente del rendimiento.

Se trata de la aplicación más sorprendente y emocionante de nanocables de proteínas creada hasta el momento, tal y como agregó el profesor Derek Lovley, microbiólogo de la Universidad de Massachusetts. “Tiene ventajas significativas sobre otras formas de energía renovable, como la solar y la eólica, porque a diferencia de estas otras fuentes de energía renovable, el Air-gen no requiere luz solar o eólica, e incluso funciona en interiores”, dijo el profesor Lovley.

Parches, baterías y generadores… un gran futuro por delante

Los próximos pasos que los científicos planean incluyen el desarrollo de un pequeño parche Air-gen que pueda alimentar dispositivos electrónicos electrónicos como monitores de salud y estado físico y relojes inteligentes, lo que eliminaría el requisito de baterías tradicionales, más costosas y perjudiciales para el medio ambiente. También se podrían aplicar estas baterías a futuros smartphones.

Finalmente, el propósito a medio plazo es desarrollar sistemas de hardware a gran escala. Por ejemplo, podrían crearse generadores autónomos alimentados por aire que suministren electricidad fuera de la red o crear pinturas para paredes con dicho material que abastezcan la demanda energética de los hogares. De forma más ambiciosa, también se barajan alternativas para sustituir a los paneles solares modernos.

El estudio completo ha sido publicado en la revista Nature.

Imagen | Yao and Lovley labs, University of Massachusetts Amhers

Fuente | Ars Technica

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Sobre el autor

Andrea Núñez-Torrón Stock

Licenciada en Periodismo y creadora de la revista Literaturbia. Entusiasta del cine, la tecnología, el arte y la literatura.