Desarrollan dispositivo que permite producir electricidad pisando sobre suelos de madera

El dispositivo alimenta bombillas LED y podría ser utilizado como fuente de energía verde en edificios inteligentes.

Según lo publicado por la revista Matter, investigadores suizos desarrollaron un nanogenerador que permite a los suelos de madera generar energía al caminar sobre ellos.

Esta tecnología funciona intercalando dos trozos de madera con electrodos en cada uno de las piezas que, al ser pisadas, se unen y separan de tal forma que generan un fenómeno llamado “efecto triboeléctrico”, obtenible como resultado por el contacto con otro material.

Para lograr esto, el equipo tuvo que mejorar la madera utilizada en el nanogenerador con una combinación de revestimiento de silicona y nanocristales incrustados, dando como resultado una herramienta que puede alimentar bombillas LED y pequeños aparatos electrónicos.

Sin embargo, de acuerdo con Guido Panzarasa, autor principal y jefe de grupo de la cátedra de Ciencia de los Materiales de la Madera, “la madera es básicamente triboneutral”, es decir, que no tiende a producir electricidad eficientemente. Por lo que fabricar un nanogenerador de este material resulta complejo y limitante, “así que el reto es hacer que la madera sea capaz de atraer y perder electrones“, añadió el investigador.

Detalles del proceso

Con el fin de potenciar las propiedades triboeléctricas de la madera, los científicos suizos recubrieron un trozo de este material con polidimetilsiloxano (PDMS), silicona que gana electrones al entrar en contacto, mientras que funcionalizaron el otro trozo de madera con nanocristales cultivados, los que forman una red híbrida de iones metálicos y moléculas orgánicas, los que tienen mayor tendencia a perder electrones.

Durante el proceso, también probaron diferentes tipos de madera para determinar si cierto tipo de este material o la dirección en que se cortaba podían influir en sus propiedades triboeléctricas. Con esto descubrieron que la madera de abeto cortada radialmente funcionaba mejor para fabricar un nanogenerador triboeléctrico. Además, pudieron identificar que los tratamientos aumentaron el rendimiento del nanogenerador, generando hasta 80 veces más electricidad que la madera natural. 

“Nuestro objetivo era demostrar la posibilidad de modificar la madera con procedimientos relativamente respetuosos con el medio ambiente para hacerla triboeléctrica”, explicó Panzarasa, agregando que este "método de funcionalización es bastante sencillo y puede ser escalable a nivel industrial. Es sólo una cuestión de ingeniería”.

Finalmente, al conservar las características que hacen que la madera sea útil para el diseño de interiores, como su color y robustez mecánica, este nuevo nanogenerador podría ser utilizado como fuente de energía verde en edificios inteligentes.

El siguiente paso para Panzarasa y su equipo es optimizar aún más el nanogenerador con recubrimientos químicos más ecológicos y fáciles de aplicar que mejoren la producción de energía.

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