17.11.2020 - Imperial College London

Los nuevos materiales ecológicos podrían alimentar dispositivos inteligentes utilizando la luz ambiental

Los investigadores han desarrollado materiales respetuosos con el medio ambiente que podrían cosechar suficiente energía de la luz interior para alimentar dispositivos inteligentes inalámbricos

Cada vez usamos más dispositivos inteligentes como teléfonos inteligentes, altavoces inteligentes y sensores de salud y bienestar en nuestros hogares, oficinas y edificios públicos. Sin embargo, las baterías que utilizan pueden agotarse rápidamente y contienen sustancias químicas tóxicas y poco comunes que dañan el medio ambiente, por lo que los investigadores están buscando mejores formas de alimentar los dispositivos.

Una forma de alimentarlos es convertir la luz interior de las bombillas ordinarias en energía, de forma similar a como los paneles solares recogen la energía de la luz solar, conocida como energía solar fotovoltaica. Sin embargo, debido a las diferentes propiedades de las fuentes de luz, los materiales utilizados para los paneles solares no son adecuados para cosechar la luz interior.

Ahora, los investigadores del Imperial College de Londres, la Universidad de Soochow en China y la Universidad de Cambridge han descubierto que los nuevos materiales ecológicos que se están desarrollando actualmente para los paneles solares de próxima generación podrían ser útiles para la recolección de luz en interiores. Hoy informan de sus hallazgos en Materiales Energéticos Avanzados.

El coautor, el Dr. Robert Hoye, del Departamento de Materiales de Imperial, dijo: "Al absorber eficientemente la luz proveniente de lámparas que se encuentran comúnmente en casas y edificios, los materiales que investigamos pueden convertir la luz en electricidad con una eficiencia que ya está en el rango de las tecnologías comerciales. También hemos identificado ya varias posibles mejoras, que permitirían a estos materiales superar el rendimiento de las actuales tecnologías fotovoltaicas en interiores en un futuro próximo".

El equipo investigó los "materiales inspirados en la perovskita", que fueron creados para evitar problemas con los materiales llamados perovskitas, que fueron desarrollados para las células solares de la próxima generación. Aunque las perovskitas son más baratas de fabricar que los paneles solares tradicionales a base de silicio y ofrecen una eficiencia similar, las perovskitas contienen sustancias tóxicas de plomo. Esto impulsó el desarrollo de materiales inspirados en la perovskita, que en su lugar se basan en elementos más seguros como el bismuto y el antimonio.

A pesar de ser más respetuosos con el medio ambiente, estos materiales inspirados en la perovskita no son tan eficientes en la absorción de la luz solar. Sin embargo, el equipo descubrió que los materiales son mucho más eficaces para absorber la luz interior, con eficiencias que son prometedoras para las aplicaciones comerciales. De manera crucial, los investigadores demostraron que la potencia proporcionada por estos materiales bajo la iluminación interior ya es suficiente para hacer funcionar los circuitos electrónicos.

El coautor, el profesor Vincenzo Pecunia, de la Universidad de Soochow, dijo: "Nuestro descubrimiento abre una nueva dirección en la búsqueda de materiales ecológicos y fáciles de fabricar para alimentar de forma sostenible nuestros dispositivos inteligentes.

"Además de su naturaleza ecológica, estos materiales podrían ser potencialmente procesados en sustratos no convencionales como plásticos y tejidos, que son incompatibles con las tecnologías convencionales. Por lo tanto, los materiales sin plomo inspirados en la perovskita pronto podrían permitir la fabricación de dispositivos sin baterías para prendas de vestir, control sanitario, hogares inteligentes y ciudades inteligentes".

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