Investigadores de la Universidad de Princeton han conseguido crear un dispositivo que combina la flexibilidad de la silicona y el efecto piezoeléctrico fuerte de zirconato-titanato de plomo, también conocido como PZT.
Un circuito de piezo-silicio (piezo-chips de goma), como los diseñadores llaman a este nanogenerador flexible eléctrica. © Frank Wojciechowski
El PZT es una cerámica que convierte el 80% de la energía mecánica que recibe cuando se distorsiona en energía eléctrica, un rendimiento excepcional para un material piezoeléctrico. A medida que el cuerpo libera menos energía en sus movimientos, es importante saber que este tipo de conversión es alta. “El PZT es 100 veces más eficiente que el cuarzo, otro material piezoeléctrico“, dijo Michael McAlpine, un ingeniero mecánico en Princeton.
La silicona también tiene la ventaja de ser flexible. El ejército de EE.UU. ya había probado materiales piezoeléctricos incluidos en los zapatos para generar electricidad, pero los soldados se habían quejado de dolor en los pies. Los cristales y polímeros utilizados eran demasiado rígidos.
La idea es hacer los materiales piezoeléctricos flexibles. Ahora son de cristal, tan rígido, y la cristalización de alta temperatura es incompatible con la matriz de plástico o de látex.
Otros de los beneficios de su creación, es biocompatible y flexible en tamaño, mientras que se producibles utilizando técnicas de impresión de la microelectrónica.
Su biocompatibilidad, es decir, su falta de daño al cuerpo y la ausencia de rechazo, por ejemplo, facilitaría poner el generador cerca de los pulmones y que diera energía a un marcapasos. El simple movimiento del tórax durante la respiración, de hecho, puede ser suficiente para generar la electricidad necesaria de un marcapasos.
Según sus diseñadores, “el excelente desempeño de las tiras de piezoeléctricos junto con la flexibilidad y biocompatibilidad de la silicona podría abrir un nuevo camino en la investigación básica y aplicada.”
Con la proliferación de textiles inteligentes y células solares podemos estar ante grandes desarrollos.
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