Los humanos serán la fuente de energía de los dispositivos inteligentes del futuro
Un nuevo estudio demuestra que los TENG basados en grafeno podrían liberar por fin la energía desperdiciada por la naturaleza
Los científicos pueden haber encontrado por fin una solución para cosechar eficazmente la energía de los seres humanos y convertirla en energía eléctrica. Investigadores del Instituto de Películas Finas, Sensores e Imágenes (ITFSI) de la Universidad del Oeste de Escocia (UWS) exploraron el uso del material de espuma de grafeno 3D Gii™ de Integrated Graphene como capa activa en un generador de energía (conocido como TENG).
Alfombrilla de presión autoalimentada UWS
La investigación pretendía transformar la energía mecánica que se desperdicia en la naturaleza en energía eléctrica que pudiera utilizarse para alimentar pequeños dispositivos electrónicos y sensores en el pujante mercado mundial de las tecnologías del Internet de las Cosas (IoT).
La investigación demuestra que la fuerza de una pisada humana sobre una alfombrilla sensible a la presión, equipada con sensores Gii-TENG, puede producir energía suficiente para identificar de forma anónima a las personas que entran o salen de una habitación. Además de ofrecer una solución barata y eficiente desde el punto de vista energético para controlar la ocupación de los edificios, las alfombras también podrían ayudar a optimizar los recursos energéticos, por ejemplo controlando la temperatura de la habitación al entrar o salir.
Las conclusiones de este estudio serán de especial interés para escuelas y universidades, que podrían emplear la tecnología para vincular la medición de la ocupación de las salas a un sistema de ventilación y un monitor deCO2, reduciendo así el volumen deCO2 que, según se ha demostrado, reduce la capacidad de concentración.
La energía mecánica es una de las fuentes de energía más abundantes y versátiles de la naturaleza. Desde hace unos 20 años, los nanogeneradores triboeléctricos (TENG) se investigan como técnica para convertir la energía mecánica de nuestras acciones cotidianas en energía eléctrica utilizable, que puede alimentar tanto pequeños dispositivos electrónicos IoT como sensores, pero también artículos más hambrientos de energía, como coches eléctricos y drones.
Sin embargo, los esfuerzos por desarrollar un TENG comercialmente viable se han visto obstaculizados hasta la fecha por problemas relacionados con la baja durabilidad, la producción limitada de energía y la ineficiencia. La incorporación de Gii™ a la TENG ha abierto todo un nuevo mundo de posibilidades gracias a sus propiedades únicas, como su elevada superficie, porosidad, ligereza y propiedades eléctricas superiores. La naturaleza autónoma de energía y detección de presión de Gii-TENG tiene el potencial de transformar varios aspectos de nuestro estilo de vida, sociedad y economía incluyendo, por ejemplo:
- Recogida de energía de deportes como el golf, el atletismo y el tenis para alimentar dispositivos inteligentes que generen datos de rendimiento.
- Biosensores portátiles autoalimentados para el diagnóstico precoz de enfermedades como las cardiovasculares, la gota y la diabetes.
- Recogida de energía de los coches en las carreteras y de las personas caminando para la creación de ciudades inteligentes
- Una solución energética inteligente para la industria 4.0
- Ampliación del tiempo de vuelo de los drones, lo que permite transportar paquetes -e incluso personas en el futuro- durante distancias y tiempos más largos
Marco Caffio, CSO de Integrated Graphene, ha declarado: "Las posibilidades del Gii-TENG son infinitas, con el potencial de llevar los límites de la tecnología más allá de las expectativas humanas. Con la previsión de que el número de dispositivos IoT interconectados en todo el mundo alcance los 100.000 millones en 2030, existe una clara necesidad de nuevas fuentes de energía y tecnologías sostenibles que puedan satisfacer la demanda energética derivada de nuestra dependencia de la tecnología para el trabajo, la vida y el ocio. Nuestra plataforma Gii-TENG podría evitar la sustitución constante de baterías en billones de dispositivos y reducir la utilización de cables, haciendo que la tecnología IoT del futuro próximo sea inalámbrica y autónoma desde el punto de vista energético. Estamos entusiasmados con su potencial y creemos que podría desempeñar un papel clave en el camino de la sociedad hacia un mundo inteligente."
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