Científicos de la Universidad de Limerick han creado una técnica innovadora para generar energía sostenible utilizando cristales orgánicos. Este avance en la tecnología piezoeléctrica promete ofrecer alternativas ecológicas a las fuentes de energía tradicionales.
Investigadores de la Universidad de Limerick en Irlanda han desarrollado una técnica innovadora para generar energía ecológica utilizando cristales orgánicos, un avance significativo con el potencial de revolucionar la electrónica de consumo y los dispositivos médicos.
El método innovador, desarrollado por el Laboratorio Actuate del Departamento de Ciencias Químicas de la universidad y el Instituto Bernal, consiste en el crecimiento de cristales orgánicos que pueden recolectar energía cuando se les aplica presión. Esta energía se produce comprimiendo moléculas de aminoácidos, los componentes fundamentales de las proteínas del cuerpo humano.
Este fenómeno, denominado piezoelectricidad (que en griego significa “electricidad que presiona”) suele asociarse con la cerámica o los polímeros, pero también está presente en las biomoléculas humanas.
El equipo de investigación de UL ha aprovechado esta propiedad utilizando modelos informáticos predictivos para determinar la electricidad generada por un material biológico bajo presión. El resultado son materiales adecuados para alimentar sensores en dispositivos médicos y de electrónica de consumo.
El último avance del equipo, como publicado en la revista Physical Review Letters, les permite dar forma a estos cristales con moldes de silicio, dándoles cualquier configuración requerida.
Las posibles aplicaciones van desde elementos de dispositivos médicos hasta componentes de micrófonos de teléfonos o sensores de automóviles. Estos discos y placas con formas personalizadas pueden generar un voltaje que, si se amplifica, podría alimentar dispositivos electrónicos utilizando fuerzas físicas cotidianas.
Autor principal Krishna Hari, estudiante de doctorado de la UL, destacó la importancia de su trabajo.
“La técnica de moldeo versátil que hemos desarrollado es un método de crecimiento de bajo costo y baja temperatura que abre el camino a la introducción de piezoeléctricos biomoleculares como alternativas ecológicas y de alto rendimiento a las cerámicas que se utilizan actualmente”, ella dijo en un comunicado de prensa.
Coautor Sarah Guerin, profesora asociada de la UL que recibió el premio Investigadora en etapa inicial del año 2023 de Research Ireland (SFI), expresó su optimismo sobre el impacto potencial de este avance..
“Esperamos que sea un punto de inflexión en todo el campo, porque hay muchos científicos que intentan desarrollar cristales biológicos que todavía se comportan de manera caótica”, dijo Geurin en el comunicado de prensa. “Estoy entusiasmado por ver si esto despega como metodología para otras personas que trabajan en piezoelectricidad sostenible”.
Las implicaciones de este avance se extienden a la posible eliminación de materiales perjudiciales para el medio ambiente, como el plomo, de los productos electrónicos de consumo:
“Existen regulaciones de la UE sobre el uso de plomo, pero los piezoeléctricos son una de las últimas tecnologías convencionales que aún se permiten para contener esta sustancia porque no existe una alternativa de alto rendimiento”, añadió Guerin. “Cada año se generan alrededor de 4,000 toneladas de residuos electrónicos a base de plomo a partir de estos sensores, y esta investigación tiene el potencial de eliminar estos residuos del proceso de fabricación”.
Este desarrollo promete un paso significativo hacia dispositivos electrónicos más sustentables y presenta una solución innovadora a uno de los desafíos ambientales persistentes de la industria.