Los dispositivos wearables, salvo contadas excepciones, tienen como principal debilidad su autonomía energética. Una solución para esto podŕia provenir del sudor humano.
Investigadores diseñaron recientemente una biopelícula que es capaz de recolectar la energía de la evaporación y convertirla en electricidad.
Una película que transforma el sudor en energía eléctrica
Esta lámina, desarrollada por investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst, tiene el potencial de revolucionar el mundo de la electrónica portátil, proporcionando energía para una amplia variedad de dispositivos, desde sensores médicos personales hasta dispositivos electrónicos de uso individual.
Xiaomeng Liu, investigadora titular del proyecto, define esta solución como «energía verde real y, a diferencia de otras fuentes llamadas de ‘energía verde’, su producción es totalmente verde«.
Esta biopelícula consta de una lámina delgada de células bacterianas, del grosor de una hoja de papel, que es producida naturalmente por una versión modificada de la bacteria Geobacter sulfurreducens. Se sabe que dicha bacteria produce electricidad y ya ha sido explorado su uso anteriormente en «baterías microbianas», para alimentar dispositivos eléctricos.
Las baterías microbianas no prosperaron como solución, porque requieren que G. sulfurreducens se cuide adecuadamente y se alimente con una dieta constante. Caso diferente es el de esta nueva biopelícula, que puede proporcionar tanta energía, si no más, que una batería de tamaño similar y de manera continua, porque está muerta, razón por la que no necesita ser alimentada.
«Es mucho más eficiente», dice Derek Lovley, Profesor Distinguido de Microbiología en la Universidad de Massachusetts Amherst y uno de los autores principales del artículo. «Hemos simplificado el proceso de generación de electricidad al reducir radicalmente la cantidad de procesamiento necesario. Cultivamos de manera sostenible las células en una biopelícula y luego usamos esa aglomeración de células. Esto reduce las entradas de energía, hace que todo sea más simple y amplía sus aplicaciones potenciales”.
El secreto detrás de esta nueva biopelícula es que genera energía a partir de la humedad de la piel. Aunque todos los días leemos historias sobre la energía solar , al menos el 50 % de la energía solar que llega a la Tierra se destina a la evaporación del agua. «Esta es una enorme fuente de energía sin explotar», dice Jun Yao, profesor de ingeniería eléctrica e informática en UMass, y el otro autor principal del artículo. Dado que la superficie de nuestra piel está constantemente humedecida con sudor, la biopelícula puede «enchufarse» y convertir la energía atrapada en la evaporación en energía suficiente para alimentar pequeños dispositivos.
Lo que hace que todo esto funcione, según lo que detalla el artículo de esta investigación en Nature Commuications, es que G. sulfurreducens crece en colonias que parecen esteras delgadas, y cada uno de los microbios individuales se conecta con sus vecinos a través de una serie de nanocables naturales. Seguidamente, el equipo recolecta estos tapetes y usa un láser para grabar pequeños circuitos en las películas. Una vez que se graban las películas, estas se intercalan entre los electrodos y finalmente se sellan en un polímero suave, pegajoso y respirable que se puede aplicar directamente sobre la piel. Una vez que esta pequeña batería se «enchufa» aplicándola a su cuerpo, puede alimentar dispositivos pequeños.
«Nuestro próximo paso es aumentar el tamaño de nuestras películas para alimentar dispositivos electrónicos más sofisticados que se pueden llevar en la piel», dice Yao, y Liu señala que uno de los objetivos es alimentar sistemas electrónicos completos, en lugar de dispositivos individuales.
Aparte del progreso futuro de este proyecto en el perfeccionamiento del producto ofrecido, dependerá de la industria la adopción de esta alternativa como solución para abastecer ciertos dispositivos con energía. Una biopelícula transparente, pequeña, delgada y flexible que produce un suministro continuo y constante de electricidad y que se puede usar, como una curita, como un parche aplicado directamente sobre la piel, al menos de entrada, se perfila como una solución para todos estos problemas.