Utilizando el principio de triboelectricidad, los investigadores han encontrado una forma relativamente sencilla y óptima de generar cargas eléctricas. El avance podría proporcionar una forma de alimentar dispositivos portátiles y otros dispositivos sin baterías.
En el campo de la generación de energía limpia, la triboelectricidad es un campo relativamente desconocido. Es básicamente lo mismo que la electricidad estática: la energía se crea a través de la fricción cuando dos superficies se frotan o se separan. Si bien este enfoque no puede generar grandes cantidades de electricidad y, por lo tanto, nunca reemplazará las iniciativas de energía eólica, solar, geotérmica y otras iniciativas de energía verde, podría encontrar un lugar en aplicaciones más pequeñas, como dispositivos médicos y tecnología portátil.
De hecho, la triboelectricidad se ha utilizado para desarrollar sensores para detectar niveles de mercurio en los alimentos; dispositivos montados en árboles para monitorear incendios forestales que pueden detectar monóxido de carbono y cambios de temperatura; e hilos especiales que pueden convertir cualquier tejido en una microcentral eléctrica. Investigadores de la Universidad de Alabama incluso han creado un generador triboeléctrico económico utilizando cinta adhesiva de doble cara y una película plástica.
Ahora, un equipo de investigadores de Bruselas, Australia y Hong Kong ha descubierto otro secreto de la eficacia del efecto triboeléctrico. Después de experimentar con una variedad de materiales, los científicos crearon perlas de plástico a nanoescala utilizando melamina y formaldehído. Luego descubrieron que el tamaño de las perlas híbridas era clave para el éxito de la generación eficiente de energía triboeléctrica.
Específicamente, encontraron que las cuentas más grandes tendían a tener una carga negativa, mientras que las más pequeñas tendían a tener una carga positiva. Al diseñar un sistema llamado nanogenerador triboeléctrico (TENG), con perlas más pequeñas en un lado de la película y perlas más grandes en el otro, dicen que puede producir más electricidad de la que normalmente son capaces otros métodos triboeléctricos. Esto incluye métodos que se basan en frotar dos superficies rugosas para crear una carga eléctrica. Cabe señalar que la salida de corriente medida durante el experimento fue solo en nanoamperios, por lo que no necesitamos entusiasmarnos demasiado.
Las cuentas no se frotan entre sí, lo que también significa que duran más; las pruebas demuestran que pueden soportar 10.000 ciclos. Los investigadores también dicen que las perlas se pueden producir sin el uso de solventes, lo que hace que su fabricación sea más barata, y cuando se desgastan se pueden renovar con solo una capa de polvo.
"Nuestro estudio muestra que pequeños cambios en la selección de materiales pueden mejorar significativamente la eficiencia de la producción de energía", dijo el autor principal del estudio, Ignaas Jimidar, de la Universidad Libre de Bruselas. "Esto abre nuevas posibilidades para el uso de nanogeneradores triboeléctricos en la vida diaria, sin depender de fuentes de energía tradicionales".
Los hallazgos se detallan en un artículo publicado en la revista Small.