El equipo de QUT desarrolla película rentable, ultradelgada y flexible que convierte la diferencia de temperatura entre cuerpo humano y aire circundante en electricidad, eliminando necesidad de baterías.

Avances en dispositivos portátiles.

• Película ultrafina: Usa calor corporal para generar electricidad.
• Sin baterías: Energía sostenible para dispositivos.
• Refrigeración de chips: Mejora rendimiento en móviles y computadoras.

Fabricación eficiente.

• Material: Telururo de bismuto (alta conversión de calor).
• Técnicas: Nanocristales, impresión en pantalla, sinterización.
• Escalable y económico: Producción de películas flexibles tamaño A4.

Aplicaciones clave.

• Monitores portátiles (ritmo cardíaco, temperatura).
• Sistemas de calefacción y ventilación personal.

Sostenibilidad.

• Alternativa: Seleniuro de plata (más ecológico).
• Menos baterías = menos residuos electrónicos.

Avances en dispositivos portátiles impulsados por el calor corporal

Un equipo de investigación liderado por la Universidad Tecnológica de Queensland (QUT) ha desarrollado una película ultrafina y flexible que podría revolucionar los dispositivos portátiles de próxima generación, al utilizar el calor corporal como fuente de energía.

Esta innovación promete eliminar la necesidad de baterías y abre un abanico de aplicaciones sostenibles tanto en la electrónica portátil como en la optimización de dispositivos electrónicos como teléfonos móviles y computadoras.

El profesor Zhi-Gang Chen, autor principal del estudio publicado en la prestigiosa revista Science, destacó que el avance supera desafíos clave en la creación de dispositivos termoeléctricos flexibles capaces de convertir el calor corporal en electricidad.

Este enfoque no solo proporciona una fuente de energía sostenible para la electrónica portátil, sino que también funciona como un método eficiente de enfriamiento para componentes electrónicos.

Tecnología innovadora y aplicaciones potenciales

Los dispositivos termoeléctricos flexibles, creados con esta tecnología, pueden usarse cómodamente sobre la piel, aprovechando la diferencia de temperatura entre el cuerpo humano y el aire circundante para generar electricidad.

Esto abre puertas a aplicaciones como la gestión térmica personal, donde el calor corporal podría alimentar sistemas portátiles de calefacción, ventilación y aire acondicionado.

Además, los investigadores señalan que estas películas ultrafinas tienen potencial para refrigerar chips electrónicos en espacios reducidos, como el interior de teléfonos móviles o computadoras, mejorando así el rendimiento y la eficiencia energética.

Sin embargo, el desarrollo de estos dispositivos ha enfrentado desafíos significativos como la flexibilidad limitada, procesos de fabricación complejos, costos elevados y un rendimiento insuficiente para su comercialización a gran escala.

¿Cómo funciona un dispositivo termoeléctrico flexible?

Un dispositivo termoeléctrico flexible funciona aprovechando el efecto Seebeck, un fenómeno físico en el que una diferencia de temperatura entre dos materiales genera una corriente eléctrica. Estos dispositivos están diseñados con materiales termoeléctricos avanzados que permiten convertir el calor corporal (o cualquier otra fuente de calor) en electricidad de manera eficiente.

Principios de funcionamiento:

1. Generación de electricidad a partir del calor:
   Cuando una persona lleva un dispositivo termoeléctrico flexible sobre la piel, el calor corporal (alrededor de 37°C) se transmite al dispositivo. Si la temperatura del entorno es más baja, se genera una diferencia de temperatura entre el cuerpo humano y el aire circundante.
2. Conversión del calor en energía eléctrica:
   El dispositivo contiene materiales termoeléctricos (como el telururo de bismuto) que son capaces de generar una corriente eléctrica al atravesarlos una diferencia de temperatura. Este fenómeno es clave en la conversión directa del calor en electricidad.
3. Diseño flexible:
   Los dispositivos termoeléctricos flexibles están compuestos por nano cristales organizados en capas finas y flexibles.
   Estas capas se fabrican con métodos como la impresión en pantalla y sinterización, lo que permite que el dispositivo sea delgado, ligero y adaptable a superficies curvas, como la piel humana.
   La flexibilidad y resistencia mecánica garantizan que se puedan usar cómodamente durante largos períodos, sin pérdida de eficiencia.
4. Almacenamiento y uso de la energía:

• La electricidad generada puede alimentar dispositivos electrónicos de bajo consumo, como:
• Monitores de frecuencia cardíaca, temperatura o movimiento.
  Sensores portátiles de salud.
• Dispositivos de gestión térmica personal (calefacción o refrigeración).

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Fuente: Eco Inventos