Nanotecnología para la producción de energías limpia.

 Nanotecnología para la producción de energías limpia.

Material piezoeléctrico

Gran parte de la energía que se consume a nivel mundial es del tipo fósil e hídrica, en la fósil  incluyen  el carbón mineral, el gas natural, derivados del petróleo y en la energía hídrica la utilización del agua. En general, el consumo y precio de dichos derivados ha aumentado, y esta demanda ha hecho que las reservas conocidas de petróleo hayan disminuido considerablemente en los últimos años; de igual manera los embalses de aguas o represas, como también el cauce de los ríos han disminuido considerablemente por el calentamiento global. En demás, las emisiones causadas por la combustión de los combustibles fósiles son nocivas para la salud y el medio ambiente, y el dióxido de carbono que producen, es el mayor responsable del efecto de invernadero.

A través de la historia la energía ha sido el motor de desarrollo en la humanidad, por lo tanto, la importancia en la evolución del como producirlas y almacenarlas, una energía alternativa que ha surgido en los últimos años es la generada a partir de materiales piezoeléctricos cerámicos naturales como el cuarzo y cerámicos sintéticos. Sin embargo, estos presentan desventajas ya que requieren técnicas complejas de depósito y son demasiado rígidos y no permiten ser dobladas.

La nanotecnología promete proporcionar soluciones mediante la manipulación de la materia y los procesos fisicoquímicos en escalas minúsculas. Encontrar las innovaciones necesarias para una transición a economías de energía limpia es uno de los retos principales de esta.

Polímero Piezoeléctrico PVDF [1]

Este polímero es uno de los materiales piezoeléctricos más utilizados, ya que, por su plasticidad, elasticidad, resistencia mecánica, resistividad eléctrica y su falta de reactividad ante ácidos y bases han ido multiplicando su demanda.

Actualmente está siendo aplicado en películas para sensores de presión y sensores táctiles en el campo de la medicina. Para aprovechar las propiedades piezoeléctricas que posee el PVDF, uno de los caminos más prometedores es el de generar energía a partir de movimientos del cuerpo, en el momento de realizar actividades cotidianas.

“El 'nano generador' eléctrico ultra fino y enrollable

• Generan corriente eléctrica mediante deformación mecánica en desulfuró de molibdeno, un material bidimensional como el grafeno

• Podría usarse para fabricar generadores microscópicos integrados en la ropa

El grafeno, sintetizado por primera vez en 2004, abrió la puerta a una nueva generación de prometedores materiales bidimensionales (de un átomo de grosor) con los que, según los científicos, se fabricará la tecnología del futuro. Permitirán desarrollar dispositivos eléctricos y ópticos ultra finos y flexibles que podrán enrollarse o ser incorporados en la ropa o en las paredes.

Una investigación publicada esta semana en la revista Nature supone un nuevo avance para acercar al presente esos materiales del futuro. En concreto, el trabajo se ha centrado en el disulfuro de molibdeno (MoS2), otro prometedor material que, como el grafeno, es muy flexible.

Por primera vez, los científicos han logrado demostrar las propiedades piezoeléctricas en este material. Es decir, han logrado generar corriente mediante deformaciones mecánicas en disulfuro de molibdeno. El resultado, aseguran, es el generador eléctrico más delgado que se ha logrado hasta ahora.

Este material,  podría usarse para fabricar generadores eléctricos microscópicos integrados, por ejemplo: En la ropa en donde se transformaría la energía del movimiento de nuestro cuerpo en electricidad. Estos generadores podrían cargar sensores portátiles, dispositivos médicos, e incluso el teléfono móvil.

«Lo realmente interesante es que hemos descubierto que un material como el MoS2, que no es piezoeléctrico en forma bruta [tridimensional], puede convertirse en piezoeléctrico cuando se reduce a una capa de grosor atómico [bidimensional]», afirma en una nota de prensa Leí Wang, investigador del Georgia Institute of Technology y coautor del estudio, en el que también participan científicos de la Universidad de Columbia (EEUU).”

[2] http://www.elmundo.es/ciencia/2014/10/15/543eaea522601d63628b45a4.html

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