Científicos del Georgia Tech desarrollaron una tela capaz de cosechar energía a partir del movimiento físico y la luz solar de manera simultánea. Una combinación que escala en los intentos de fabricar textiles que puedan proporcionar y se usados como fuentes de energía.
“Este textil de energía híbrida presenta una novedosa solución a los dispositivos de carga en el campo a partir de algo tan simple como el viento que sopla en un día soleado”, dijo Zhong Lin Wang, responsable de la investigación.
Para hacer la tela, el equipo de Wang utilizó una máquina textil comercial para entretejer las células solares construidas a partir de fibras de polímero de peso ligero con nanogeneradores triboeléctricos basados en fibra.
El efecto triboeléctrico es un tipo de electrificación causado por el contacto con otro material (por ejemplo el frotamiento directo). La polaridad y la fuerza de las cargas producidas se diferencian según los materiales, la aspereza superficial, la temperatura, la tensión, y otras características.
Así los nanogeneradores utilizan una combinación del efecto triboeléctrica y la inducción electrostática para generar pequeña cantidad de energía eléctrica a partir de movimiento mecánico tales como la rotación, deslizamiento o vibración.
Los desarrolladores prevén que el textil de 320 micrómetros de espesor entretejido con hilos de lana, podría integrarse en tiendas de campaña, cortinas o prendas de vestir. “La tela es muy flexible, transpirable, ligera y adaptable a una variedad de usos”.
Para la parte de la luz del solar, la recolección de energía se realiza por medio fotoánodos hechos en forma de alambre que podrían ser entretejidos con otras fibras.
“La columna vertebral del textil está hecho de materiales poliméricos comúnmente utilizados que son baratos de hacer y son respetuosos con el medio ambiente. Los electrodos son también producidos con un método de bajo coste, que permite la fabricación a gran escala”, agrego.
En uno de sus experimentos, los investigadores utilizaron una tela del tamaño de una hoja de papel de oficina y la ataron a una varilla como una pequeña bandera de colores. Colocada en el exterior de un coche en movimiento, los investigadores fueron capaces de generar energía significativa en un día nublado.
Los investigadores midieron la potencia de salida en una pieza de 5 por 4 centímetros, que cargó un condensador comercial de 2mF a 2 voltios en un minuto sometida al sol y el movimiento. “Eso indica que tiene una capacidad decente de trabajo, incluso en un ambiente duro”.
Mientras que las primeras pruebas indican la tela puede resistir el uso repetido y riguroso, las investigaciones busca aumentar su durabilidad a largo plazo. Los próximos pasos incluyen también una mayor optimización de la tela para usos industriales, incluyendo una encapsulación adecuada para proteger los componentes eléctricos de la lluvia y la humedad.
Referencia: Nature, Science Daily