Investigadores de la Chinese University de Hong Kong han desarrollado una tecnología para producir energía eléctrica del movimiento a pie mediante un dispositivo que se coloca en la rodilla.
Esta innovación puede generar 1.6 microvatios de potencia mientras el usuario camina sin ningún aumento en el esfuerzo. La energía es suficiente para alimentar pequeños dispositivos electrónicos como equipos de monitoreo de salud y dispositivos GPS.
«Los dispositivos GPS autoalimentados atraerán la atención de escaladores y montañistas», dijo el autor Wei-Hsin Liao, profesor del departamento de ingeniería mecánica y de automatización, cuyos hallazgos se publican en Applied Physics Letters.
Los investigadores utilizaron un material especial de macrofibra inteligente, que genera energía a partir de cualquier tipo de flexión que experimente, para crear un mecanismo de manivela deslizante, similar a lo que impulsa un motor. Los autores decidieron colocar el dispositivo en la rodilla debido a la gran amplitud de movimiento de la articulación de la rodilla, en comparación con la mayoría de las otras articulaciones humanas.
«Estos recolectores pueden cosechar energía directamente de grandes deformaciones», dijo Liao.
Debido al continuo avance y retroceso, el material se encontrará cuando el usuario camina, cada vez que la rodilla se dobla, el dispositivo se dobla y genera electricidad. Esto significa que el recolector puede «capturar energía biomecánica a través del movimiento natural de la rodilla humana», según Liao.
Los recolectores de energía portátiles anteriores aprovecharon la vibración causada en el dispositivo como resultado del movimiento, lo que conlleva inconvenientes relacionados con la eficiencia.
«La frecuencia de la caminata humana es bastante lenta, lo que disminuye significativamente la capacidad de recolección de energía», dijo Liao. Debido a que el dispositivo del grupo utiliza un método diferente, omite esta limitación.
El prototipo pesa solo 307 gramos y se probó en sujetos humanos que caminaban a velocidades de 2 a 6,5 kilómetros por hora. Los investigadores compararon los patrones de respiración de los usuarios con y sin el dispositivo y determinaron que la energía requerida para caminar no había cambiado, lo que significa que el dispositivo está generando energía sin costo para el ser humano.
Los investigadores señalan las ventajas de un recolector de energía eficiente y portátil y miran hacia la comercialización futura de la tecnología.
«Los equipos autoalimentados pueden permitir a los usuarios deshacerse de la carga diaria inconveniente», dijo Liao. «Este recolector de energía promovería el desarrollo de dispositivos portátiles autoalimentados».
