La camiseta que genera electricidad fue creada en San Diego

Para obtener electricidad renovable, a partir de los recursos inagotables de la naturaleza, en muchas ciudades se combinan distintas fuentes energéticas, como los paneles fotovoltaicos, que producen energía a partir de la luz del sol, y las turbinas eólicas, que generan corriente a partir de la fuerza de empuje del viento.

Un equipo de investigadores universitarios de San Diego aplicó un enfoque similar, a escala humana en lugar de urbana, diseñando una camiseta con una tecnología capaz de producir corriente eléctrica a partir de la transpiración y de los movimientos de la persona que la lleva puesta.

Los expertos en nanoingeniería de la UC San Diego desarrollaron una microrred eléctrica portátil, que recoge y almacena la energía del cuerpo humano para alimentar aparatos electrónicos.

Una microrred, o microgrid (en inglés), es una red eléctrica que recoge la energía generada por distintas fuentes, pudiendo operar en paralelo y conectada a la red eléctrica principal, y siendo también capaz de funcionar de manera autónoma sin depender de la red general, en modo isla de energía.

La microrred desarrollada por UCSD consta de tres componentes principales, que fueron incorporados a una camiseta de mangas largas que vistió una persona, efectuando distintos movimientos intensos, para probar este sistema.

Sus componentes son unas células de biocombustibles (sistema que produce corriente eléctrica mediante electrodos a partir del lactato y el oxígeno del sudor humano), unos dispositivos alimentados por el movimiento llamados generadores triboeléctricos y unos supercondensadores de alto rendimiento, que almacenan energía.

Electrónica ponible, lavable y flexible

Todas las partes de la microrred portátil son flexibles, lavables y estirables y se pueden imprimir en la ropa mediante estampado por serigrafía, según la universidad.

Esta tecnología se inspira en las microrredes comunitarias (redes locales que generan electricidad para una comunidad de usuarios), según los nanoingenieros de este centro de estudios.

“Estamos aplicando el concepto de microrred para crear sistemas vestibles o ponibles (wearables, en inglés) que se alimentan de forma sostenible, fiable e independiente”, afirma Lu Yin, coautor de la investigación y estudiante de doctorado en nanoingeniería de la facultad de ingeniería Jacobs de UCSD.

“Al igual que una microrred urbana local integra diversas fuentes de energía renovable de la zona, como la eólica y la solar, una microrred vestible integra dispositivos que recogen localmente la energía de distintas partes o actividades del cuerpo humano, como el sudor y el movimiento, contando además con dispositivos para almacenar la energía generada”, explica.

La microrred portátil está construida a partir de una combinación de piezas electrónicas flexibles, cada una de las cuales se imprime en la camiseta y se coloca de un modo que optimiza la cantidad de energía recogida, según el coautor Joseph Wang, director del centro de sensores ponibles de UCSD.

Las células de biocombustible que recogen la energía del sudor están situadas en el interior de la camiseta, en el pecho.

Los generadores triboeléctricos se colocaron fuera de la camiseta, en los antebrazos y a los costados del torso, cerca de la cintura, y convierten en electricidad la energía del movimiento de balanceo de los brazos contra el torso al caminar o correr.

Los supercondensadores situados fuera de la camiseta, también en el pecho, almacenan temporalmente la energía que generan las células de biocombustible y los generadores triboeléctricos y luego la descargan para alimentar pequeños aparatos electrónicos, explican los investigadores.

Cosechar energía del cuerpo humano

La recolección de energía tanto del movimiento como del sudor de quien lleva puesta la camiseta permite a la microrred portátil alimentar dispositivos de forma rápida y continua. Los generadores triboeléctricos proporcionan energía de inmediato en cuanto el usuario inicia su movimiento. Cuando la persona empieza a sudar, comienzan a suministrar energía las células de biocombustible y continúan haciéndolo después de que el usuario deja de moverse, según la UCSD.

Ambas fuentes de energía se complementan y cada una compensa las deficiencias de la otra, permitiendo un arranque rápido y ofreciendo una potencia continua, según Yin y Wang. Todas las piezas están conectadas con interconexiones flexibles de plata impresas en la camiseta y aisladas por un revestimiento impermeable, y su rendimiento no se ve afectado por las repetidas flexiones, pliegues y arrugas, ni por el lavado en agua, siempre que no se utilice detergente, según los investigadores.

La microrred portátil se probó en una persona que alternó lapsos de ejercicio y descanso en una bicicleta estática y en una caminadora, siendo capaz de alimentar un reloj de pulsera LCD o una pequeña pantalla que cambia de color en respuesta al voltaje que recibe, durante sesiones de 30 minutos de duración.

Este sistema puede ser útil para los atletas y otros usuarios que hagan ejercicio, pero sus posibles aplicaciones son mucho más amplias, según sus creadores, que están trabajando en diseños que puedan cosechar energía mientras la persona está sentada en una oficina o moviéndose lentamente en el exterior.