Bomba de calor en la muñeca: un chip convierte el calor en electricidad para IoT y sensores

Especialmente con los pequeños sensores de uso doméstico, incluso una pila de botón dura a veces un año. Sin embargo, sigue siendo necesario sustituirlas en algún momento. Esto se aplica a muchos dispositivos inteligentes, todos los cuales dependen de una fuente de alimentación.

Hay que tender cables o depender de pilas o baterías recargables, a veces combinadas con células solares. El esfuerzo que supone es grande, y la viabilidad económica es en gran medida cuestionable.

Aquí es donde entra en juego un equipo de investigadores de la Universidad de Utah. Incluso sin luz solar, sin cables y sin cambiar las pilas, debería garantizarse un suministro eléctrico permanente.

Y en la "célula piroelectroquímica" (PEC), ésta procede de la temperatura ambiente. Más concretamente, de su fluctuación. Las nanopartículas que contienen titanio y bario están incrustadas en un tejido sintético poroso.

Además, están los componentes clásicos de una pila. Cuando la temperatura sube o baja, las propiedades eléctricas del sistema cambian de modo que se genera un voltaje por el cambio de potencial. Un condensador o una batería recargable convencional pueden utilizarlo para almacenar electricidad, que a su vez energiza el dispositivo inteligente.

Los PEC desarrollados en el laboratorio pueden extraer 100 microjulios de una superficie de un centímetro cuadrado calentándola o enfriándola una vez. Convertido, eso serían 0,001 vatios hora.

En otras palabras: allí donde, por ejemplo, las grandes pilas de botón redondas como las de este sensor de contacto Zigbee funcionan entre seis meses y un año, ya podría utilizarse una pila energética de este tipo, que hay que reconocer que aún es experimental. Tiene el tamaño adecuado y suministra suficiente energía. Los relojes de pulsera clásicos o el sensor de temperatura exterior también serían otros ejemplos.

Al igual que una bomba de calor o un frigorífico utilizan la electricidad y el trabajo técnico para extraer y transferir calor en un punto, la PEC genera electricidad a partir de los cambios de temperatura ambiente. Sin embargo, se trata de un proceso puramente electroquímico y no mecánico, por lo que no es una bomba de calor, sino una batería de calor.