Nanotecnología para recargar el móvil con el teclear del dedo

Cada cierto tiempo aparecen ingenios para producir electricidad a partir de nuestros propios movimientos corporales. No es mucha la energía generada, pero puede ser suficiente para pequeños dispositivos si se consigue recoger y convertir en electricidad. ¿Sería bastante para recargar la batería de una Blackberry o de un móvil con el movimiento de escribir en un chat o enviar un mensaje? Pues esto es lo que han logrado de forma reciente utilizando nanotecnología en el 'Georgia Institute of Technology'. Los artífices han sido un equipo de investigadores liderados por Zhong Lin Wang, profesor de Regent's Georgia Tech en la Escuela de Ciencia de los Materiales e Ingeniería, que han logrado generar una corriente eléctrica a partir del movimiento que realiza un dedo al teclear o gracias al de un hámster corriendo en su rueda.

El estudio demuestra que a través de movimientos mecánicos irregulares, tales como la vibración de las cuerdas vocales, teclear o un hámster corriendo en una rueda pueden ser el impulso para nanogeneradores de electricidad. Y aunque pueda parecer una energía irrelevante, este aprovechamiento o recogida de energía de baja frecuencia proveniente del movimiento irregular puede llegar a ser muy importante. Incluso, como cree el profesor Wang, más allá del teclear del dedo y el hámster corriendo, estos mecanismos pueden ser implantados en el cuerpo para obtener energía a partir de fuentes tales como los movimientos de los músculos o la palpitación de los vasos sanguíneos.

Aun así, la novedad no reside en la conversión de la energía en electricidad. Como explica Pedro Serena, investigador del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), "el uso de transformar energía mecánica para producir otra forma de energía (eso se hace en una turbina, o en los relojes de pulsera que se recargaban con movimientos) no es una novedad". Para este investigador, "la originalidad, que viene de la mano de la nanotecnología, es poder hacer estas cosas en tamaño pequeño, produciendo pequeñas corrientes que no van a ser capaces de mover un motor eléctrico de una secadora o una afeitadora, pero sí algunos dispositivos electrónicos de pequeño tamaño". Según Serena, "uno nunca sabe dónde puede saltar la liebre, y en muchas ocasiones las aplicaciones se dan dónde menos se las espera".

El funcionamiento del nanogenerador se produce por el conocido como efecto piezoeléctrico, un fenómeno en el que ciertos materiales —como cables de óxido de zinc— producen cargas eléctricas cuando se contraen y luego se relajan. Estos miden entre 100 y 800 nanómetros de diámetro, y entre 100 y 500 micras de longitud.

Un generador sencillo consiste en una barrita de piezoeléctrico insertada en un polímero flexible pero cuya deformación sólo se produce en una dirección. Ante una deformación mecánica el generador devuelve una corriente. Cada uno de estos "cables-generadores" se coloca en el dedo o se unen cuatro dispositivos simples de cable a una chaqueta tamaño ratón, lo que no es fácil, no por hacer la chaqueta, sino porque si se usan varios generadores en serie se deben sincronizar mecánica o electrónicamente, de lo contrario sus corrientes se cancelan.

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Las carreras y arañazos del hámster —y los toques del dedo en el teclado— flexionan el sustrato en el que se concentraron los nanocables, produciendo pequeñas cantidades de corriente eléctrica alterna. "Si un único dispositivo se pone en un sistema pequeño vibrante (como un dedo tecleando) proporciona una corriente típica de medio nanoamperio. Muy pequeña. Si se usan cuatro en serie podemos tener un potencial de salida de casi 0.1 voltios", explica Serena.

El profesor Wang estima que la alimentación de un dispositivo portátil como un auricular Bluetooth requeriría miles de estos generadores de un solo cable, lo que podría ser construido en módulos tridimensionales. "Por ejemplo, un cubito de una décima de milímetro de lado podría albergar unas 100.000 nanobarritas trabajando en paralelo y sincronizadamente, dando lugar a una corriente de unos pocos miliamperios. Si disponemos de un sistema de almacenamiento, esta energía, además, podría ser guardada para su uso posterior. Esto daría mucho más valor al sistema", añade Serena.

Sea come fuere, la nanotecnología es un campo de futuro multidisciplinar que tendrá aplicaciones interesantes para nuestra vida cotidiana (tejidos, materiales de construcción, transporte, energía más barata, etc) u otras más polémicas como sensores espía camuflados en una mota de polvo. Lejos de refranes populares, lo pequeño aquí tiene valor añadido.

Cómo afecta la crisis a la nanotecnología

"La nanotecnología está creciendo con ritmo imparable en todo el mundo, no sólo en países desarrollados sino en aquellos con economía emergente, y cada país adapta, por lo general, las investigaciones en nanociencia/nanotecnología a sus necesidades", incide Serena. Sin embargo, en la situación de crisis en la que nos encontramos ahora, este investigador ve varias amenazas como son la posibilidad de "mermar la inversión en I+D+i paralizando la investigación de forma temporal, la falta de interés por la ciencia y la descoordinación entre los centros existentes y emergentes".

* Sherezade Álvarez es periodista especializada que trabaja en la empresa de divulgación científica DIVULGA.