Investigadores de la Universidad de Colorado en Boulder han desarrollado un nuevo dispositivo portátil de bajo costo que transforma el cuerpo humano en una batería biológica.
El dispositivo, descrito en la revista Science Advances, es lo suficientemente elástico como para que pueda usarse como un anillo, una pulsera o cualquier otro accesorio que toque la piel. También, aprovecha el calor natural de una persona, empleando generadores termoeléctricos para convertir la temperatura interna del cuerpo en electricidad.
“En el futuro, queremos poder alimentar sus dispositivos electrónicos portátiles sin tener que incluir una batería", dijo en un comunicado Jianliang Xiao, autor principal del nuevo artículo y profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Mecánica Paul M. Rady en CU Boulder.
El concepto puede parecer sacado de la serie de películas Matrix, en la que una raza de robots ha esclavizado a los humanos para cosechar su preciosa energía orgánica. Xiao y sus colegas no son tan ambiciosos: sus dispositivos pueden generar alrededor de 1 voltio de energía por cada centímetro cuadrado de espacio de la piel, menos voltaje por área que el que proporcionan la mayoría de las baterías existentes, pero aún lo suficiente para alimentar dispositivos electrónicos como relojes o rastreadores de ejercicios.
Los científicos han experimentado anteriormente con dispositivos portátiles termoeléctricos similares, pero el de Xiao es elástico, puede repararse solo cuando se daña y es completamente reciclable, lo que lo convierte en una alternativa más limpia a los dispositivos electrónicos tradicionales.
“Siempre que se usa una batería, se está agotando esa batería y, eventualmente, tendrá que reemplazarla", mencionó Xiao. "Lo bueno de nuestro dispositivo termoeléctrico es que puede usarse y proporcionar energía constante".
La última innovación del grupo comienza con una base hecha de un material elástico llamado poliamida. Luego, los científicos colocan una serie de chips termoeléctricos delgados en esa base, conectándolos a todos con cables de metal líquido. El producto final parece un cruce entre una pulsera de plástico y una placa base de computadora en miniatura o tal vez un anillo de diamantes técnico. “Nuestro diseño hace que todo el sistema sea estirable sin introducir mucha tensión en el material termoeléctrico, que puede ser realmente frágil", señaló Xiao.
Xiao y sus colegas calcularon, por ejemplo, que una persona que camina a paso ligero podría usar un dispositivo del tamaño de una pulsera deportiva típica para generar alrededor de 5 voltios de electricidad, que es más de lo que muchas baterías de reloj pueden reunir.
Al igual que la piel electrónica de Xiao, los nuevos dispositivos son tan resistentes como el tejido biológico. Si su dispositivo se rompe, por ejemplo, puede juntar los extremos rotos y volverán a sellar en solo unos minutos. Y cuando haya terminado con el dispositivo, puede sumergirlo en una solución especial que separará los componentes electrónicos y disolverá la base de poliamida; todos y cada uno de esos ingredientes se pueden reutilizar.
Si bien aún quedan problemas por resolver en el diseño, cree que los dispositivos de su grupo podrían aparecer en el mercado en cinco a diez años.