Un tejido conductor recoge el calor corporal para alimentar ordenadores ponibles
Esto serviría, por ejemplo, para cambiar los rastreadores de la condición física por una sudadera que registra la frecuencia cardiaca y la intensidad del entrenamiento. El problema obvio es que la ropa deportiva tiene que lavarse después de cada uso y los dispositivos electrónicos no se llevan bien con el agua. El proyecto ThermoTex(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos, abordó este desafío investigando el potencial de los dispositivos electrónicos ponibles de plástico que pueden funcionar sin pilas y, en su lugar, aprovechar la energía del calor corporal de la persona que lleva puesto el dispositivo.
Sondas espaciales
Los generadores termoeléctricos aprovechan la diferencia de temperatura en una superficie para generar electricidad, a veces empleando materiales radioactivos como fuente de calor. Tal y como comenta Christian Müller, coordinador del proyecto ThermoTex: «Normalmente se utilizan en ámbitos en los que el dinero no es un problema. Los dispositivos termoeléctricos se han usado para alimentar sondas espaciales, así como faros en el Ártico»(se abrirá en una nueva ventana). Las tecnologías termoeléctricas existentes se basan en aleaciones de metales delicadas y tóxicas que no son aptas para su uso en tejidos. Con el objetivo de crear dispositivos electrónicos ponibles, Müller y su equipo de la Universidad Tecnológica Chalmers de Suecia(se abrirá en una nueva ventana) trabajaron con plásticos conductores. «Estos plásticos son menos eficaces que las aleaciones metálicas, pero son superbaratos de procesar y fabricar, por lo que ganamos mucho en lo que respecta a los costes», explica.
Gradiente de temperatura
Sin embargo, la eficacia de los dispositivos termoeléctricos depende de lo grande que sea la diferencia de temperatura. Müller añade: «Al fin y al cabo, no estamos hablando de aprovechar grandes cantidades de energía. Nos interesa desarrollar esta tecnología para alimentar pequeños dispositivos ponibles y sensores del internet de las cosas». Para lograrlo, el equipo convirtió plásticos conductores en fibras o hilos y, en última instancia, en tejidos que podían organizarse como un circuito electrónico. Su prueba de concepto solo puede generar alrededor de un microvatio de potencia, mucho menos de lo que ofrece una célula fotovoltaica de una calculadora con alimentación solar. Con todo, esto también puede ser útil, tal como explica Müller: «Imagino un sensor selectivo, no un sensor constante, que recoge energía en un condensador y envía datos de forma intermitente». Los hilos termoeléctricos de Müller pueden lavarse al menos quince veces, mucho más que los hilos con revestimiento de plata que ya se comercializan. Tal como demostró un Byungil Hwang, investigador invitado de la Universidad Chung-Ang(se abrirá en una nueva ventana) de Corea del Sur), incluso los hilos recubiertos de plata pueden hacerse lavables. Según Müller, es en este tipo de colaboración donde el valor de la financiación europea resulta más evidente.
Acelerar el ámbito de investigación
«La subvención ofreció mucho más que apoyo económico. La financiación del Consejo Europeo de Investigación(se abrirá en una nueva ventana) nos dio una gran aprobación, por lo que otros grupos quisieron trabajar con nosotros y se sintieron inspirados para llevar a cabo sus propias investigaciones», señala. Tal como afirma Müller, esta actividad ha contribuido a acelerar el ámbito de investigación de los dispositivos termoeléctricos ponibles en los últimos cinco años: «Muchos otros grupos retomaron la idea. Es importante que no seamos los únicos que trabajamos en este campo». Como resultado del proyecto ThermoTex, el equipo ha publicado veintinueve artículos(se abrirá en una nueva ventana) y está trabajando en otros diez. Junto con el equipo de Mariano Campoy Quiles, del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB(se abrirá en una nueva ventana) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)) de España, también se les concedió una patente por un material novedoso que puede cambiar de un tipo de portador mayoritario a otro al recibir luz ultravioleta. Según explica Müller, este es el punto culminante de la investigación: personas, artículos y patentes.
