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Los científicos ahora pueden transformar el estrés en electricidad


A menos que tenga superpoderes, su estrés probablemente no produzca mucho más que ansiedad y lágrimas. Sin embargo, los científicos desarrollaron un nuevo material orgánico que ahora puede convertir el estrés en electricidad. El equipo de Empa, los laboratorios federales suizos de ciencia y tecnología de materiales, creó la nueva sustancia delgada. Es un material gomoso que genera electricidad dependiendo del movimiento.

Cómo funciona: el efecto piezoeléctrico

El material gomoso funciona gracias al efecto piezoeléctrico, un concepto sobre cómo el movimiento puede generar electricidad.

El concepto puede parecer desconocido para la mayoría, pero millones de personas han visto el efecto en la práctica. Es lo que sucede cuando la aguja de un tocadiscos analógico lee los surcos de un disco. A través del efecto piezoeléctrico, esas vibraciones de la aguja se transforman en impulsos eléctricos y esos impulsos luego se convierten en ondas sonoras. En su nivel más básico, el efecto piezoeléctrico es cómo los movimientos mecánicos generan electricidad y luego cómo esa electricidad se puede utilizar en otros lugares.

Si bien la sustancia de aspecto plástico no parece nada de lo que hayamos visto antes con el efecto, muchos otros investigadores la elogian por empujar los límites de la comprensión previa del efecto piezoeléctrico. La comprensión tradicional se limitaba a estructuras duras como cristales. Sin embargo, Dorina Opris y su equipo en Empa buscaron algo completamente único.

Haciendo el caucho

El caucho está formado por un material compuesto de nanopartículas polares y un elastómero. El equipo utilizó silicona en su prototipo. El material fue hecho en gran parte por Yee Song Ko, estudiante de doctorado en Empa. Dio forma a los materiales compuestos y al elastómero antes de conectarlos. Song Ko necesitaba hacer una polarización interna usando un fuerte campo eléctrico. El equipo calentó la película hasta que las nanopartículas pasaron de un estado sólido y vítreo a uno gomoso y ligeramente viscoso. Esto permitió a los investigadores manipular la polaridad y, por tanto, el campo eléctrico. Luego, los investigadores 'solidificaron' la orientación del campo enfriando la película a temperatura ambiente.

¿La mayor desventaja de este material? Como ocurre con la mayoría de los otros materiales novedosos, puede ser increíblemente difícil de reproducir y mejorar a un costo razonable.

Cómo podría moldear el futuro

En última instancia, los investigadores esperan que el material pueda ser útil en todas las facetas de la vida, desde la robótica hasta la ropa y las tecnologías médicas que la gente usa para sobrevivir como un marcapasos. El material permitiría a los marcapasos alimentarse por sí mismos sin la necesidad de procedimientos invasivos para cambiar las baterías.

"Este material probablemente podría incluso utilizarse para obtener energía del cuerpo humano", dijo Opris. "Podría implantarlo cerca del corazón para generar electricidad a partir de los latidos del corazón, por ejemplo".

Uno de los usos más interesantes de esta tecnología podría ser el avance de la robótica suave y permitir que los robots "sientan" su entorno. El material podría enviar impulsos al dispositivo para que sea "entendido" por un sistema robótico.

Sin embargo, no es solo la película la que podría usarse para enseñar a los robots a sentir dolor. Investigadores de la Universidad Leibniz de Hannover en Alemania desarrollaron un sistema nervioso artificial que programaba un robot con los "conocimientos de la investigación sobre el dolor humano".


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