Investigadores patentan una tecnología basada en el fenómeno conocido como electrificación por contacto o triboelectrificación
Redacción
Investigadores de Illinois patentan tecnología para convertir cáscaras de pomelo en dispositivos triboeléctricos, capaces de convertir energía mecánica en electricidad
El pomelo es una fruta cítrica de gran tamaño que se cultiva principalmente en el sudeste y el este de Asia. Su gruesa cáscara suele ser desechada tras el consumo de la pulpa, lo que genera una cantidad considerable de residuos orgánicos. Sin embargo, recientes investigaciones de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han revelado que esta cáscara puede convertirse en una fuente de electricidad y en dispositivos sensores de movimiento
La cáscara del pomelo consta de dos capas principales: una fina y externa, y otra interna gruesa y blanca. Esta última posee una textura esponjosa y porosa que la hace idónea para aplicaciones tecnológicas. Tradicionalmente, algunos productores han extraído aceites esenciales y pectina de la cáscara, pero el nuevo estudio se enfoca en aprovechar sus propiedades estructurales para fines energéticos y de monitoreo biomecánico.
Cada pomelo pesa aproximadamente entre medio y un kilogramos, y la cáscara representa entre 30 % y 50 % de este peso. Los investigadores separaron la cáscara del fruto, retiraron la capa externa y cortaron la parte blanca en pequeños fragmentos. Estos fueron luego liofilizados para conservar su estructura tridimensional y almacenados en distintas condiciones de humedad.
Tras estudiar su composición química y propiedades mecánicas, la cáscara fue usada para fabricar dispositivos triboeléctricos, capaces de convertir la energía mecánica en electricidad y actuar como sensores autoalimentados.
ELECTRIFICACIÓN
Estos dispositivos se basan en el fenómeno conocido como electrificación por contacto o triboelectrificación. Dicho proceso ocurre cuando dos materiales se frotan entre sí, provocando la transferencia de cargas eléctricas. En este caso, se empleó biomasa de cáscara de pomelo junto con una lámina plástica de poliimida, formando capas triboeléctricas. Entre ellas se colocaron electrodos de cobre, que permiten captar la electricidad generada por los movimientos mecánicos.
Al golpear suavemente estos dispositivos con un dedo, se logró encender hasta 20 diodos emisores de luz (LEDs). Además, integrados con un sistema de gestión energética y una unidad de almacenamiento, demostraron alimentar calculadoras y relojes deportivos sin necesidad de fuentes de energía externas.
La estructura porosa natural de la cáscara de pomelo hace que estos dispositivos sean altamente sensibles a la fuerza y la frecuencia de contacto. Esto permitió desarrollar sensores de movimiento que, al ser adheridos a distintas partes del cuerpo humano, monitorean movimientos biomecánicos como flexiones articulares y patrones de marcha.
Estos sensores generan señales eléctricas diferenciadas según el tipo de movimiento, lo que representa un avance significativo en aplicaciones de salud y rehabilitación física. Los profesionales del ámbito sanitario podrían utilizar estos dispositivos para evaluar el progreso de pacientes en terapias de recuperación o mejorar la ergonomía en deportistas.
Fuente: ecoinventos y illinois.edu
