Relojes sin pilas: Una nueva tecnología utiliza láminas finas para generar electricidad a partir del calor corporal

Los generadores termoeléctricos producen energía captando la diferencia de temperatura entre una superficie caliente y un entorno más frío. Aunque estos dispositivos resultan inmensamente prometedores para alimentar continuamente aparatos electrónicos portátiles utilizando el calor del cuerpo humano, fabricarlos como películas finas y cómodas ha planteado un importante reto científico. Dado que estas películas son excepcionalmente finas, el calor corporal pasa verticalmente a través de ellas al aire circundante, de forma parecida al calor que se escapa a través de una sola hoja de papel, sin secciones calientes y frías diferenciadas, lo que limita la generación de electricidad.

Históricamente, los ingenieros sorteaban este problema plegando los materiales o construyendo voluminosas estructuras de pilares tridimensionales, lo que desgraciadamente sacrificaba la naturaleza ligera y flexible de las láminas. Para resolverlo, un equipo de investigadores de la Universidad Nacional de Seúl ideó una solución innovadora que mantiene el dispositivo completamente plano. Detallado en la revista Science Advances, su nuevo "generador termoeléctrico pseudotransversal" redirige fundamentalmente la forma en que viaja la energía térmica.

En lugar de permitir que el calor salga directamente hacia arriba y hacia fuera, los investigadores diseñaron una base de silicona especializada y elástica. Al incrustar nanopartículas de cobre conductoras del calor sólo en secciones específicas de esta base, obligan al calor corporal a fluir lateralmente a lo largo del material. Este movimiento lateral crea con éxito zonas cálidas y frías adyacentes a lo largo de la superficie plana. Imita un efecto físico complejo en el que el calor y las corrientes eléctricas se mueven en ángulos rectos, logrando un gradiente de temperatura utilizable puramente a través del diseño estructural.

Como todo el dispositivo se fabrica mediante un sencillo proceso de impresión con tinta, sigue siendo muy flexible y escalable. Los componentes pueden ensamblarse modularmente, como si fueran bloques de construcción, para adaptarse a diversas formas y tamaños. Esta nueva plataforma allana el camino para una nueva generación de wearables inteligentes autoalimentados que se adapten cómodamente a la piel.