Los pisos de madera podrían diseñarse para generar electricidad cuando se camina sobre ellos
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Los pisos de madera con iones de silicona y metal pueden generar suficiente energía eléctrica a partir de los pasos humanos para encender las bombillas LED. Los investigadores esperan que puedan proporcionar una fuente de energía verde para los hogares.
Algunos materiales pueden generar una carga eléctrica cuando entran en contacto con otro material de este tipo y luego se separan, debido a un fenómeno llamado efecto triboeléctrico. Los electrones se transfieren de un objeto a otro y generan una carga. Los materiales que tienden a donar electrones se conocen como tribopositivos y los que tienden a recibirlos se conocen como tribonegativos.
Guido Panzarasa en ETH Zürich en Suiza y sus colegas encontraron que aunque la madera se encuentra en el medio de este espectro y no pasa electrones fácilmente, se puede alterar para generar cargas más grandes. El equipo infundió un panel de madera con silicio, que recoge electrones en contacto con un objeto. Se infundió un segundo panel con nanocristales de marco-8 de imidazolato zeolítico (ZIF-8), un compuesto que contiene iones metálicos y moléculas orgánicas, y estos cristales tienden a perder electrones. A este proceso de impregnación lo llamaron “funcionalización”.
El equipo descubrió que este tratamiento hizo un dispositivo que contenía ambos paneles de madera 80 veces más eficiente que la madera estándar en la transferencia de electrones, lo que significa que era lo suficientemente potente como para encender bombillas LED cuando los pasos humanos comprimían el dispositivo y ponían los dos paneles de madera en contacto.
Panzarasa dijo: “El desafío es hacer madera que sea capaz de atraer y perder electrones. El enfoque de funcionalización es bastante simple y puede ser escalable a nivel industrial. Es solo una cuestión de ingeniería «.
La madera diseñada estaba equipada con electrodos desde los cuales se podía dirigir la carga, y el equipo descubrió que una muestra de 2 centímetros por 3,5 centímetros que se colocó bajo 50 newtons de compresión, un orden de magnitud menor que la fuerza de un paso humano – fue capaz de generar 24,3 voltios. Una muestra más grande, del tamaño de una hoja de papel A4, pudo producir suficiente energía para impulsar lámparas LED domésticas y pequeños dispositivos electrónicos como calculadoras.
Panzarasa y su equipo ahora esperan desarrollar recubrimientos químicos para madera que sean más amigables con el medio ambiente y más fáciles de fabricar.
Referencia de la revista: Importar, DOI: https://www.doi.org/10.1016/j.matt.2021.07.022
