Los suelos de madera recubiertos de silicona generan electricidad a partir de los pasos

Mediante Matthew Sparkes

Los pisos de madera con iones de silicio y metal pueden generar suficiente energía eléctrica a partir de los pasos humanos para encender las bombillas LED. Los investigadores esperan poder proporcionar una fuente de energía verde para los hogares.

Algunos materiales pueden generar una carga eléctrica cuando entran en contacto con otro de estos materiales y luego se separan, debido a un fenómeno llamado efecto triboeléctrico. Los electrones se transfieren de un objeto a otro y generan una carga. Los materiales que tienden a donar electrones se denominan tribonegativos y los que tienden a recibirlos se denominan tribonegativos.

Guido Panzarasa de ETH Zürich en Suiza y sus colegas han descubierto que aunque la madera se encuentra en el medio de este espectro y no pasa electrones fácilmente, puede modificarse para generar cargas más grandes. El equipo infundió silicio en un panel de madera, que recoge electrones al entrar en contacto con un objeto. Se infundió un segundo panel con nanocristales marco de imidazolato-8 zeolítico (ZIF-8), un compuesto que contiene iones metálicos y moléculas orgánicas, y estos cristales tienden a perder electrones. Llamaron a este proceso de impregnación "funcionalización".

El equipo descubrió que este tratamiento hizo un dispositivo que contenía paneles de madera 80 veces más eficientes que la madera estándar en la transferencia de electrones, lo que significa que era lo suficientemente potente como para encender bombillas. LED cuando los pasos humanos apretaron el dispositivo y pusieron los dos paneles de madera en contacto.

Panzarasa dijo: “El desafío es hacer que la madera sea capaz de atraer y perder electrones. El proceso de funcionalización es bastante simple y puede ser escalable a nivel industrial. Es solo una cuestión de ingeniería.

La madera de ingeniería estaba equipada con electrodos desde los que se podía dirigir la carga, y el equipo descubrió que una muestra de 2 por 3,5 centímetros colocada bajo 50 newtons de compresión, un orden de magnitud menor que la fuerza de un paso humano, era capaz de generar 24,3 voltios. Una muestra más grande, del tamaño de una hoja de papel A4, pudo producir suficiente energía para encender luces LED domésticas y pequeños dispositivos electrónicos como calculadoras.

Panzarasa y su equipo ahora esperan desarrollar recubrimientos químicos para madera que sean más amigables con el medio ambiente y más fáciles de fabricar.

Referencia de la revista: pregunta, DOI: https://www.doi.org/10.1016/j.matt.2021.07.022