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Nylon Genera Electricidad con Movimiento: Innovación Resistente

by Editor de Tecnologia

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PhD researcher Robert Komljenovic holding the flexible nylon‑film energy‑harvesting device developed at RMIT University.


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Credit: Will Wright, RMIT University

Investigadores de la Universidad RMIT han desarrollado un dispositivo flexible de película de nylon que genera electricidad a partir de la compresión y continúa funcionando incluso después de ser arrollado repetidamente por un automóvil. Este avance abre la puerta a sensores autoalimentados en nuestras carreteras y otros dispositivos electrónicos.

Ciertos materiales, como el cuarzo, algunas cerámicas e incluso el hueso, producen una carga eléctrica cuando se comprimen, presionan o vibran. Este fenómeno se conoce como piezoelectricidad, derivado del griego “piezein”, que significa presionar.

Los vehículos modernos ya dependen de componentes piezoeléctricos en inyectores de combustible, sensores de estacionamiento, sistemas de airbags y otras funciones.

La innovadora solución de nylon del equipo podría proporcionar un material alternativo más duradero para dichos componentes o respaldar nuevas tecnologías para la detección del tráfico en las carreteras.

Este avance aborda un problema de larga data con los plásticos de recolección de energía, que pueden generar energía a partir del movimiento, pero a menudo son demasiado frágiles para su uso en el mundo real, al tiempo que reduce las emisiones de carbono al utilizar la energía ambiental presente de forma natural en el movimiento y la presión.

Mediante el uso de vibraciones sonoras y campos eléctricos para reingenierar el material a nivel molecular, el equipo transformó un nylon industrial resistente en una película resiliente generadora de energía, adecuada para dispositivos vestibles, infraestructura y superficies inteligentes.

El equipo, liderado por el Profesor Distinguido Leslie Yeo y el Dr. Amgad Rezk, utilizó vibraciones sonoras de alta frecuencia mientras aplicaba un campo eléctrico durante la solidificación del nylon, ayudando a que sus moléculas formen una estructura más ordenada. Esta técnica permitió que el dispositivo de nylon generara electricidad cada vez que se doblaba, comprimía o tocaba.

El nylon por sí solo no convierte el movimiento en electricidad de manera eficiente, lo que limita su potencial para alimentar dispositivos cotidianos.

El equipo utilizó un plástico industrial duradero llamado nylon-11 que, a diferencia de los nylons comunes, puede generar electricidad a partir de la presión cuando sus moléculas están cuidadosamente alineadas.

Yeo afirmó que el equipo encontró una forma sencilla de transformar el nylon en un generador de energía que es “increíblemente resistente”.

“Este método podría alimentar la próxima generación de dispositivos que necesitan sobrevivir a las tensiones del mundo real, ya sean dispositivos vestibles, sensores o superficies inteligentes”, dijo Yeo, de la Escuela de Ingeniería.

El Dr. Amgad Rezk señaló que el proceso ofrece ventajas significativas para la industria, con un enfoque eficiente en el consumo de energía y escalable.

“Estamos entusiasmados de ver cómo los posibles socios de la industria podrían aprovechar esta tecnología, desde la electrónica flexible hasta los equipos deportivos”, añadió.

Robert Komljenovic, investigador de doctorado en RMIT y primer autor del estudio, dijo que las películas de nylon son flexibles, resistentes y confiables, manteniendo su capacidad para convertir el movimiento en energía.

“Nuestros dispositivos de nylon pueden recolectar energía simplemente a partir de la compresión durante el movimiento”, explicó Komljenovic.

“Estos dispositivos de película delgada son tan robustos que se pueden doblar, estirar e incluso pasar por encima con un automóvil, y siguen generando energía. Esto podría significar nuevas formas de cargar dispositivos pequeños utilizando la compresión del movimiento de personas, máquinas o vehículos”.

Próximos pasos y oportunidades para la industria

Los investigadores planean ampliar la tecnología para aplicaciones más grandes y explorar asociaciones con la industria para llevar esta innovación al mercado.

Las organizaciones interesadas en desarrollar nuevos productos o colaborar más a fondo deben comunicarse con RMIT en research.partnerships@rmit.edu.au

El artículo, ‘Electroacoustic alignment of robust and highly piezoelectric nylon-11 films’, se publicó en Nature Communications.

Investigadores de RMIT de la Escuela de Ciencias y la Escuela de Ingeniería colaboraron en este estudio.

Multimedia: https://spaces.hightail.com/space/lYypkDGdT7

 


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