Convertir el calor corporal en electricidad

Unos científicos han creado un pequeño dispositivo flexible que puede convertir el calor que emana de la piel humana en energía eléctrica. En los experimentos realizados, el equipo ha comprobado que el dispositivo podría alimentar una luz LED en tiempo real cuando se lleva en una pulsera. Todo apunta a que la temperatura corporal podrá algún día energizar pequeños aparatos electrónicos ponibles, como por ejemplo las pulseras que miden parámetros sobre rendimiento físico de la persona, utilizadas por deportistas o simplemente por gente que quiere asegurarse de estar en buena forma física.

Este logro es obra del equipo de la investigadora Qian Zhang, del Instituto Tecnológico de Harbin (campus de Shenzhen) en China.

El dispositivo es un generador termoeléctrico que utiliza los gradientes de temperatura para generar energía. En este diseño, se aprovecha la diferencia entre la temperatura del cuerpo, más caliente, y la del entorno, relativamente más fría, para generar energía.

A diferencia de otros generadores, los termoeléctricos no tienen piezas móviles, lo que reduce drásticamente su necesidad de reparaciones y mantenimiento.

Zhang y sus colegas llevan años trabajando en el diseño de generadores termoeléctricos. Dado que los dispositivos ponibles son cada vez más populares en los últimos años, el equipo quería explorar si estos fiables generadores podrían sustituir a las baterías en tales dispositivos, incluidos los medidores de rendimiento físico, los relojes inteligentes y los biosensores.

Los generadores termoeléctricos convencionales suelen ser rígidos. Aunque los de tipo flexible pueden cumplir el requisito de flexionarse, su rendimiento tiende a ser inadecuado. Para superar estas limitaciones y hacer el dispositivo más adaptable a los dispositivos portátiles, los investigadores fijaron los componentes eléctricos principales a un material de poliuretano estirable. Las pruebas demostraron que el dispositivo sobrevivió al menos a 10.000 flexiones repetidas sin cambios significativos en su rendimiento.

Una persona llevando puesto un dispositivo eléctrico de pruebas energizado por el calor de su piel. Este dispositivo consta de un generador termoeléctrico (la banda) y un LED, además de electrónica complementaria. (Foto: Yijie Liu)

Por otra parte, los generadores termoeléctricos disponibles en el mercado dependen en gran medida de un metal raro, el bismuto, que no se encuentra en la naturaleza en grandes cantidades. En el nuevo diseño se le ha sustituido parcialmente por un material basado en el magnesio, que puede reducir sustancialmente los costes en la fabricación a gran escala.

Zhang y sus colegas han publicado en la revista académica Cell Reports Physical Science los detalles de su avance tecnológico, con el título “A wearable real-time power supply with a Mg₃Bi₂-based thermoelectric module”. (Fuente: NCYT de Amazings)