La próxima generación de smartwatches podría funcionar con el calor corporal, gracias a un nuevo material

Más del 60% de la energía mundial se pierde en forma de calor residual. Para capturar esta energía perdida, un equipo de investigación del Instituto de Química de la Academia China de las Ciencias ha creado un material altamente flexible que convierte el calor directamente en electricidad sin producir contaminación. Publicado en la revista Science, el nuevo polímero termoeléctrico jerárquico-poroso irregular ofrece una solución de suministro continuo de energía para dispositivos portátiles como los relojes inteligentes aprovechando las diferencias de temperatura ambiente, como el calor corporal.

Para que estos materiales funcionen eficazmente, deben conducir bien la electricidad y evitar al mismo tiempo que se escape el calor. Tradicionalmente, los plásticos flexibles luchan con este equilibrio. Los investigadores lo resolvieron mezclando un polímero con un agente separador, que posteriormente se retiró para crear una red de agujeros de forma aleatoria, microscópica y a nanoescala. Esta estructura parecida a una esponja bloquea físicamente las vibraciones microscópicas que normalmente transportan el calor a través de un sólido, reduciendo eficazmente la pérdida de calor en un 72%.

Al mismo tiempo, los espacios confinados dentro de la estructura porosa obligan a las moléculas de polímero a empaquetarse de forma mucho más apretada y ordenada de lo habitual. Esta alineación estructural mejorada crea canales muy eficaces para que las cargas eléctricas viajen a través de ellos, aumentando la movilidad eléctrica en al menos un 25%.

Al desligar con éxito el flujo de calor del flujo eléctrico, la película optimizada alcanzó una puntuación de eficiencia récord -conocida como cifra de mérito termoeléctrica- de 1,64 a aproximadamente 70 grados Celsius. Esto establece un nuevo punto de referencia, superando el récord anterior del polímero de 1,28 y superando incluso a los materiales inorgánicos flexibles. A diferencia de los materiales tradicionales de alto rendimiento que requieren una preparación compleja, los investigadores afirman que esta nueva película puede fabricarse a gran escala y bajo coste mediante técnicas sencillas de recubrimiento por pulverización similares a la impresión de un periódico.