¿Como nace la energia de estos nano-generadores?

Los nano-generadores, como se conoce la tecnología, consisten de pares de fibras similares a unos minúsculos cepillos.
En la base de cada fibra se encuentra un tallo de Kevlar.
En la superficie hacen crecer unos cristales llamados nano alambres

Cada alambre es minúsculo, mide de 30 a 50 nanómetros (mil millonésimas de metro) de longitud y están hechos de óxido del zinc. Se crean a partir de una solución.

Las fibras están cubiertas con un par de nano-hilamentos de oxido y zinc que producen pequeños impulsos de electricidad en respuesta a la friccion. Las nano-fibras fueron desarrolladas por un equipo en el Instituto de Tecnología de Georgia, liderado por Zhong Lin Wang. Solo hay un problema con estas nano-fibras. Estan recubiertas de oxido zinc, el cual es sensible al agua. Toda la ropa hecha con nano-fibras no pueden ser lavadas

“El crecimiento es tan espectacular que en la superficie de la fibra aparecen todos estos nano alambres erguidos en un patrón radial”, dijo Zhong Lin Wang del Instituto de Tecnología de Georgia.

Una de las fibras es sumergida también en oro para que actúe como electrodo. Y cuando se frota conjuntamente el par, se crea una pequeña cantidad de energía eléctrica.
La fibra tiene un efecto piezoeléctrico, un efecto importante que convierte energía mecánica en electricidad.

Experimentos hechos con prototipos demostraron que dos fibras de un centímetro de largo podrían generar una corriente de cuatro nanoamperios y un voltaje de cerca de cuatro milivoltios.

“Si podemos optimizar el diseño lograremos crear unos 80 milivatios por metro cuadrado de tela que podrían potencialmente accionar un iPod”, afirmó Wang.

Sin embargo, el profesor George Stylios de la Universidad Heriot Watt, quien trabaja con materiales flexibles inteligentes, dijo que podría ser difícil generar cantidades “significativas” de energía de ropa usando estas fibras.

“Pienso que será muy difícil generar una producción suficiente para accionar dispositivos”, aseguró Stylios.

En particula, Stylios cree que cualquiera que quiera usar este tipo de fibras tendría que moverse muy rápido y tendría que usar mucha cantidad de tela.

“Podría utilizarse estas fibras para otros usos tales como cambiar la estructura o color de materiales” explicó este experto.
Las fibras están cubiertas con un par de nano-hilamentos de oxido y zinc que producen pequeños impulsos de electricidad en respuesta a la friccion. Las nano-fibras fueron desarrolladas por un equipo en el Instituto de Tecnología de Georgia, liderado por Zhong Lin Wang. Solo hay un problema con estas nano-fibras. Estan recubiertas de oxido zinc, el cual es sensible al agua. Toda la ropa hecha con nano-fibras no pueden ser lavadas

Obtencion de la seda

Fibras textiles

En estados Unidos crean nuevas fibras textiles capaces de generar energía eléctrica con el movimiento

Un grupo de científicos estadounidenses ha desarrollado unas nuevas fibras, similares a un cepillo, capaces de generar energía eléctrica con el movimiento.Al tejer estas fibras podría permitir a los diseñadores crear ropa “inteligente” que con el movimiento del cuerpo, generaría energía para poder hacer funcionar aparatos electrónicos portátiles, como el MP3.El equipo que llevó a cabo la investigación, y que publicó su estudio en la revista científica Nature, asegura que este material también podría utilizarse en tiendas de campaña u otras estructuras para generar energía eólica. La circulación del aire, las vibraciones - todo esto es energía mecánica que podemos utilizar para suministrar carga a varios dispositivos”.Dianne Jones, directora técnica de la compañía Fibretronic, afirmó que al expandirse el mercado de los aparatos electrónicos móviles, explorar tecnologías como las nanofibras es cada vez más interesante.“Cualquier nueva fuente de energía que pueda proporcionar una solución más integrada, en lugar de usar tecnología convencional del uso de baterías, es una opción muy atractiva para vestidos u otras aplicaciones electrónicas basadas en la tecnología textil”, explicó Jones.Ottilia Saxl, ejecutiva en jefe del Instituto de Nanotecnología, cree que la tecnología podría también encontrar un uso en el campo de la salud.“Quizás podría ser utilizada para accionar dispositivos médicos minúsculos como implantes cocleares o marcapasos, o un mecanismo subcutáneo para suministrar medicinas o reservorios de antibióticos para prevenir infecciones en implantes de retina”, aseguró Saxl.Los nano-generadores, como se conoce la tecnología, consisten de pares de fibras similares a unos minúsculos cepillos.En la base de cada fibra se encuentra un tallo de Kevlar.“En la superficie hacemos crecer unos cristales llamados nano alambres”, explicó Wang.Cada alambre es minúsculo, mide de 30 a 50 nanómetros (mil millonésimas de metro) de longitud y están hechos de óxido del zinc. Se crean a partir de una solución.“El crecimiento es tan espectacular que en la superficie de la fibra aparecen todos estos nano alambres erguidos en un patrón radial”, dijo Zhong Lin Wang del Instituto de Tecnología de Georgia, “uno puede hacer crecer estos nano alambres en cualquier superficie, en el pelo o donde se quiera”.Una de las fibras es sumergida también en oro para que actúe como electrodo. Y cuando se frota conjuntamente el par, se crea una pequeña cantidad de energía eléctrica.“La fibra tiene un efecto piezoeléctrico”, aseguró Wang, “este es un efecto importante que convierte energía mecánica en electricidad.”Experimentos hechos con prototipos demostraron que dos fibras de un centímetro de largo podrían generar una corriente de cuatro nanoamperios y un voltaje de cerca de cuatro milivoltios.“Si podemos optimizar el diseño lograremos crear unos 80 milivatios por metro cuadrado de tela que podrían potencialmente accionar un iPod”, afirmó Wang.Sin embargo, el profesor George Stylios de la Universidad Heriot Watt, quien trabaja con materiales flexibles inteligentes, dijo que podría ser difícil generar cantidades “significativas” de energía de ropa usando estas fibras.“Pienso que será muy difícil generar una producción suficiente para accionar dispositivos”, aseguró Stylios.En partícula, Stylios cree que cualquiera que quiera usar este tipo de fibras tendría que moverse muy rápido y tendría que usar mucha cantidad de tela.“Podría utilizarse estas fibras para otros usos tales como cambiar la estructura o color de materiales” explicó este experto.Estas fibras son lo último en el campo de la “recolección de energía ” que busca desarrollar métodos para recuperar energía que de otro modo se hubiera desechado, y para así convertirla en energía eléctrica útil.Ejemplos cotidianos incluyen radios y relojes de cuerda.La agencia para la investigación del ministerio de Defensa de Estados Unidos (DARPA, por sus siglas en inglés) tiene también un proyecto para desarrollar energía a través de generadores implantados en las botas de los soldados y que funcionan con el movimiento del caminar.A principios de este año, científicos de Canadá mostraron un dispositivo para la rodilla que funcionaría como una dinamo.El profesor Wang y su equipo apuntan a desarrollar dispositivos que podrían incorporarse en telas y materiales que se usan en el día a día.Zhong Lin Wang ya presentó un nano-generador unido a una superficie rígida que podría utilizarse para accionar sensores en vehículos.Estas nuevas fibras, cree Wang, podrían ser utilizadas en ropa inteligente. Servirían a los militares así como a los amantes de los aparatos electrónicos.“La habilidad de generar energía para hacer funcionar sus propios dispositivos electrónicos usando la ropa que vestimos sería todo un logro en el campo de la ropa interactiva”, aseguró Dianne Jones, directora de Fibretronic.Su compañía hace relojes y teclados textiles para ropa que permiten a los usuarios controlar sus mp3 desde sus bolsillos.No obstante, Jones admitió que aún quedan varios desafíos que superar antes de que la tecnología de nano-generadora pueda comercializarse, por ejemplo para desarrollar un almacenaje eficaz para asegurar una fuente constante de electricidad.El costo y la facilidad de fabricación también serían muy importantes, aseguró Dianne Jones, que cree que esta investigación promete.“La posibilidad de desarrollar fibras o telas capaces de generar energía, ha sido algo en que la comunidad de investigación en telas inteligentes ha estado trabajando durante cierto tiempo”, explicó Dianne Jones.“(Éste trabajo) podría acercar el concepto a una realidad”, concluyó esta experta.