Tecnología wearable ligera convierte el calor corporal en electricidad

El cuerpo humano requiere una gran cantidad de energía para funcionar, pero se están haciendo esfuerzos para recuperar un poco de esa energía para alimentar dispositivos electrónicos.

La energía cinética, creada por el movimiento, se ha aprovechado para cargar las baterías en el campo de batalla, y los generadores termoeléctricos (TEG), que generan electricidad a partir de calor del cuerpo, han impulsado linternas y dispositivos portátiles.

Ahora, investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (NCSU) han creado un nuevo prototipo de wearable que es ligero, cómodo y mucho más eficiente que los TEG existentes.

Los TEG trabajan mediante el aprovechamiento de la diferencia de temperatura entre la piel del usuario y el aire alrededor de ellos, y el equipo de NCSU ha incorporado su nuevo diseño en camisetas y brazaletes, descubriendo el lugar privilegiado para la recolección de calor corporal en el proceso.

"Los enfoques previos, hacían uso de sumidero de calor, que son pesados, rígidos y voluminosos, o eran capaces de generar un sólo microvatio o menos de potencia por centímetro cuadrado (mW / cm2)," explica Daryoosh Vashaee, co-autor del estudio .

"Nuestra tecnología genera hasta 20 mW / cm2 y no utiliza un sumidero de calor, por lo que es más ligero y mucho más cómodo", añadió.

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El TEG del equipo es pequeño, sólo 1 cm cuadrados y 2 mm de grosor, y flexible, lo que permite que se pegue a la piel sin estar en el medio.

En el dispositivo, una capa térmicamente conductora hace contacto con la piel y absorbe su calor, dirigiéndolo al propio TEG. Una capa de polímero evita que calor se disipe antes de que pase a través del generador. El calor que consigue salir por el otro lado sin ser capturado se disipa a través de otra capa de material térmicamente conductor.

Al igual que otros wearables TEG, la electricidad generada no es una cantidad enorme, pero podría ser suficiente para hacer funcionar dispositivos de baja potencia como wearables de seguimiento de la salud a largo plazo.

Los investigadores informan que las camisetas embebidas con generadores funcionaron razonablemente bien, generando alrededor de 6 mW / cm2 en condiciones normales, o hasta 16 mW / cm2 durante el ejercicio. Pero los TEG del brazalete demostraron ser más viables en general, con la parte superior del brazo resultando ser el lugar más eficiente para adherirlos (aunque el equipo no ha publicado ningún dato).

La muñeca tiene una temperatura superficial más alta, encontró el equipo, pero la eficiencia de los generadores colocados sufrieron debido a la forma irregular, limitando la superficie de contacto de la piel y el TEG. Y una banda en el pecho no permitió que el aire fluyera lo suficiente, ya que normalmente estaría cubierto por la ropa.