¿Hacia un avance espectacular en la generación de electricidad piezoeléctrica?

 Hay que aprovechar todos los métodos posibles de generar electricidad de manera sostenible si queremos seguir manteniendo el consumo energético actual pero sin sus problemas asociados. (Foto: Amazings/NCYT/MMA)

Obtener energía eléctrica de diversas formas de movimiento cotidiano, como las olas del mar o el caminar de una persona, es un enfoque atractivo.


Generalmente, los dispositivos que generan electricidad a partir de esas fuerzas se basan en las características especiales de los materiales piezoeléctricos. Una lámina artificial de esa clase es capaz de producir pequeñas cantidades de electricidad cuando es sometida a ciertas tensiones estructurales, como por ejemplo al ser presionada. Así, el movimiento de caminar puede proporcionar suficiente electricidad para energizar un teléfono móvil, o un dispositivo implantado en el cuerpo como por ejemplo un marcapasos o un desfibrilador cardiaco.


Ahora, un equipo de ingenieros, de la Universidad Duke en Estados Unidos, parece haber dado con la base teórica para el diseño de dispositivos para generación de electricidad por medios piezoeléctricos que sean no sólo más versátiles que los usados hoy en día sino que además puedan aprovechar una mayor cantidad de energía.


Los dispositivos actuales para generación de electricidad por medios piezoeléctricos han sido incapaces de hacer esta conversión de energía eficazmente porque sólo pueden ser ajustados a una sola frecuencia o "tamaño" de la vibración. Estos aparatos de frecuencia única funcionan bien por ejemplo, si el viento sopla a una velocidad constante predeterminada o una persona camina a un ritmo estable.


Sin embargo, en el mundo real puede haber tantas variables que un aparato de ese tipo, con una frecuencia única, sólo sería capaz de aprovechar una minúscula parte de la energía disponible.



Hasta ahora, las ecuaciones y fórmulas tradicionales usadas en el diseño de los dispositivos de conversión energética piezoeléctrica de una sola frecuencia no podían aplicarse a la amplia variedad de frecuencias existentes en la vida cotidiana.


El equipo de Benjamin Owens y Brian Mann ha remodelado los principios comúnmente usados para tales dispositivos de frecuencia única, con el fin de abarcar una gama mayor de frecuencias, y lograr así una vía de diseño para crear dispositivos eficaces de conversión energética piezoeléctrica multifrecuencia, capaces de aprovechar una mayor cantidad de energía mecánica. Este enfoque multifrecuencia ofrece mejoras significativas en la producción de electricidad, que en algunos casos pueden ser de hasta un orden de magnitud.

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