Por Darren Quick
Traducido por Alejandro Ramos de la Peña
Investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia han aprovechado el efecto triboeléctrico, el cual está relacionado con la generación de una carga eléctrica por la fricción entre dos materiales diferentes, esto permitiría desarrollar un generador que podría complementar la energía producida por nanogeneradores piezoeléctricos desarrollados anteriormente en el Georgia Tech. El generador triboeléctrico se podría utilizar para producir electricidad a partir de actividades tales como caminar, e incluso tiene el potencial de crear pantallas táctiles que generen su propia energía.
«El hecho de que una carga eléctrica se pueda producir a través de este principio [triboeléctrico] es bien conocida», dijo Zhong Lin Wang, profesor en la Escuela de Ciencia de los Materiales e Ingeniería en el Instituto de Tecnología de Georgia. «Lo que hemos introducido es una técnica de separación que produce una caída de voltaje, lo que conduce a un flujo de corriente. Este generador puede convertir la energía mecánica de nuestro medio ambiente en energía eléctrica. »
El generador triboeléctrico del equipo produce una carga cuando una hoja de poliéster, que tiende a donar electrones, se frota contra una hoja de polidimetilsiloxano (PDMS), que acepta electrones. Inmediatamente después de que las dos superficies de polímeros se frotan, son separadas mecánicamente, creando un espacio de aire que aísla la carga en la superficie de PDMS y forma una separación de las cargas positivas y negativas (conocido como un momento diploe).
Conectando una carga eléctrica entre las dos superficies se traducirá en el flujo de una pequeña corriente eléctrica para igualar el potencial de carga. Por lo tanto, mediante la frotación continua de las superficies y la rápida separación, el generador puede producir una pequeña corriente alterna. Una deformación externa se utiliza para presionar las superficies y crear el movimiento de fricción.
Además, debido a que los dispositivos pueden ser un 75 por ciento transparentes, existe el potencial de que la tecnología se pueda utilizar en pantallas táctiles para reemplazar los sensores existentes. «Generadores transparentes se pueden fabricar en prácticamente cualquier superficie», dijo Wang. «Esta técnica podría ser usada para crear sensores transparentes muy sensibles que no requieren energía de la batería de un dispositivo.»
Wang y su equipo han conseguido aumentar la corriente mediante el uso de micro-estampados de superficie. Después de probar diversas configuraciones geométricas como líneas, cubos y patrones de superficie de pirámide, encontraron que las superficies estampadas con las pirámides generó la mayor corriente eléctrica: hasta 18 voltios a unos 0,13 microamperios por centímetro cuadrado. Esta capacidad de generación mejorada de la superficie de pirámide estampada, fue debido a que los huecos de aire creados entre los patrones facilitan la separación de cargas.
El equipo fabricó los generadores triboeléctricos creando primero un molde de una oblea de silicio, sobre el cual los patrones de mejora de la fricción se formaron en espacios bajo relieve. Esto mediante la utilización de fotolitografía tradicional, o bien un proceso de grabado húmedo o seco. Los moldes se trataron a continuación con un producto químico para evitar que el PDMS se despegara.
«El proceso de preparación es sencilla y de bajo costo, lo que permite ser ampliado para la producción a gran escala y aplicaciones prácticas», dijo Wang.
Wang añadió que los generadores son robustos, pueden generar corriente de manera continua, incluso después de días de uso y después de más de 100.000 ciclos de operación. El siguiente paso del equipo es crear sistemas que incluyen una forma de almacenar la corriente generada.
Imagen y Texto Obtenido de: http://www.gizmag.com/triboelectric-generator/23248/?utm_source=Gizmag+Subscribers&utm_campaign=b4b97cd3ea-UA-2235360-4&utm_medium=email
