Investigación

Descubren en el movimiento del grafeno una nueva fuente de energía limpia ilimitada

02/01/2019


Científicos de la Universidad de Arkansas acaban de dar un puñetazo sobre la mesa en el mundo de la energía limpia. Y es que, tras una exhaustiva investigación sobre el grafeno, aseguran haber descubierto una nueva fuente de energía. Esta no proviene más que del mero movimiento de este material en respuesta a la temperatura ambiente que, según este equipo, podría usarse para captar energía limpia e ilimitada.

Llevado a la práctica, para lo que sería necesario aplicar la nanotecnología existente para capturar la energía, este descubrimiento podría “transformar nuestro ambiente, al permitir que cualquier objeto envíe, reciba, procese y almacene información, con la energía aportada únicamente por la temperatura ambiente” y por el movimiento de materiales 2D como el grafeno, según explica el profesor de Física de la Universidad de Arkansas, Paul Thibado.

Para llegar a esta potencial nueva fuente de energía hay que ponerse en antecedentes. El grafeno es un material 2D que, como tal, “viola las leyes de la física”. Pese a ello, su viabilidad se explica gracias a pequeñas fluctuaciones en los átomos de carbono que forman el grafeno.

Sobre esa ondulación puso el foco el equipo de Thibado, que observó detenidamente los movimientos del material a través de microscopios de barrido de túnel sin que, inicialmente, se pudiera interpretar ningún patrón.

Lejos de desanimarse por ello, el equipo estrechó el foco hasta que redujo el área de exploración a una sola ondulación. De hecho, las piezas analizadas fueron tan pequeñas que hasta 20.000 cabrían en una cabeza de alfiler. A esa escala, y tras tomar mediciones de un solo punto, se dio finalmente con el patrón de movimiento que, por primera vez, fue observado en un sistema inorgánico a semejante escala.

Además de por eso, si por algo aporta este descubrimiento es por constatar que el grafeno tiene ondulaciones naturales que invierten su curvatura cuando los átomos vibran como respuesta a la temperatura ambiente. “Esta es la clave para usar el movimiento de los materiales 2D como fuente de energía”, subraya Thibado.

De la teoría a la práctica con un nuevo sistema: VEH

Fruto de este descubrimiento, el trabajo continúa. Así, Thibado ha recibido una patente provisional para el desarrollo de VEH (Vibration Energy Harvester o, traducido al español, captador de energía por vibración). En ello se emplea ya en el Naval Research Laboratory, donde da forma a un sistema que incluirá una lámina de grafeno cargada negativamente y suspendida entre dos electrodos de metal. Así, cuando el grafeno gire hacia arriba introducirá una carga positiva en el electrodo superior. A su vez, cuando lo haga hacia abajo, cargará el de la parte inferior, de manera que se creará corriente alterna a partir de ese movimiento.

Sin embargo, este investigador va más allá, puesto que prevé experimentar con otros materiales 2D para comprobar si alguno puede producir energía de manera más eficienteque el grafeno que, admite, es “menos que ideal para este fin”. Esto es así porque el mecanismo que tiene en mente funciona mejor con materiales que no sean conductivos que con aquellos que lo son, como el grafeno.

Mientras avanza en esa línea, los resultados en laboratorio han demostrado que, aunque cada onda mida solo 10×10 nanómetros, puede producir 10 picovatios de energía, lo que permitiría alimentar un reloj de pulsera sin necesidad de quitárselo nunca o de cargarlo. Esto, “podría tener importantes implicaciones para conectar objetos físicos con el mundo digital”, aseguran desde el equipo investigador antes de anticipar que la nueva fuente de energía descubierta tiene músculo para “convertir los objetos del día a día en pequeños equipos, además de para alimentar sistemas biomédicos sofisticados como marcapasos, audífonos o sensores portátiles”.

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Fuente: www.ecoinventos.com



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