Generan electricidad por fricción de agua con silicio
FÍSICA / INGENIERÍA.
Unos científicos han ideado una forma novedosa de convertir energía mecánica en electricidad: utilizar agua confinada en poros nanométricos de silicio como fluido activo. En las pruebas realizadas, han demostrado que la intrusión y extrusión cíclicas de agua en monolitos de silicio con nanoporos que son hidrófobos pueden producir energía eléctrica medible.
En el nuevo nanogenerador triboeléctrico, la electricidad se genera en poros de silicio mediante fricción, empleando solo agua y una presión lo bastante alta. El agua entra (flecha roja descendente) por los nanoporos y sale (flecha naranja), produciéndose fricción y generándose electricidad. Imagen: TU Hamburg / DESY / Künsting
Este nuevo y revolucionario nanogenerador triboeléctrico es obra de un equipo integrado, entre otros, por Manuel Brinker, del Centro del Sincrotrón Alemán de Electrones (DESY, por sus siglas en alemán) y de la Universidad Tecnológica de Hamburgo en Alemania; y Luis Bartolomé, del Centro para la Investigación Cooperativa en Energías Alternativas, del País Vasco en España.
En este dispositivo se utiliza presión para forzar repetidamente la entrada y salida de agua a través de los poros nanométricos. Durante este proceso, se genera carga eléctrica en la interfase entre el sólido y el líquido.
Este es un tipo de electricidad por fricción que ocurre con frecuencia en la vida cotidiana. Un ejemplo familiar para todos: caminar sobre una alfombra de PVC con zapatos. Los electrones se transfieren de un cuerpo a otro, acumulando una carga que se descarga repentinamente al tocar un tercer cuerpo. Por ejemplo, al tocar el pomo de una puerta con la mano, la carga se disipa y la persona recibe una pequeña descarga eléctrica.
La eficiencia de conversión de energía alcanzada en el nuevo nanogenerador es de hasta un 9%, el cual constituye uno de los valores más altos registrados hasta ahora en nanogeneradores sólido-líquido.
Un paso crucial en el diseño fue el desarrollo de estructuras de silicio que son simultáneamente conductoras, nanoporosas e hidrófobas. Esta arquitectura permite controlar eficazmente el movimiento del agua dentro de los poros, lo que hace que el proceso de conversión de energía sea estable y adaptable para funcionar a gran escala.
Brinker y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nuevo nanogenerador en la revista académica Nano Energy, bajo el título “Triboelectrification during non-wetting liquids intrusion–extrusion in hydrophobic nanoporous silicon monoliths”.
Por: Redacción.
Sitio Fuente: NCYT de Amazings