Cuando se trata sistemas energéticos basados en tecnología nanotecnologíca, los movimientos más pequeños, aparentemente pueden proporcionar energía de origen renovable. Este fenomeno de la física es lo que se están en la Universidad de Wisconsin en Madison. Dirigidos por el profesor de ciencia de los materiales e ingeniería Xudong Wang, el investigador postdoctoral Chengliang Sol y el estudiante graduado Jian Shi, han creado lo que ellos denominan como un microbelt de plástico que vibra con el movimiento del aire a baja velocidad, que produces el movimiento de la respiración humana.
Un dispositivo que podría obtener su energía de los
movimientos naturales del cuerpo, tales como la respiración, el flujo de
sangre, el movimiento y el calor, podría cambiar drásticamente la cara
de la tecnología biomédica. Con esta fuente constante de energía, los
marcapasos, por ejemplo, no tendría que ser reemplazado, y los
dispositivos de forma regular puede medir los niveles de glucosa en
sangre en personas con diabetes. El prototipo microbelt utiliza fluoruro de polivinilideno (PVDF), que convierte la energía del flujo de aire a baja velocidad en electricidad a través de su oscilación resonante. este registra una carga eléctrica en respuesta al este estrés mecánico corporal en lo que se conoce como el efecto piezoeléctrico. Esta carga eléctrica es suficiente para hacer funcionar pequenos dispositivos de energía eléctrica, el tipo de los utilizados en nanotecnología.
Para crear el microbelt, Wang y su equipo utilizaron un proceso de iones de grabado para las películas de PVDF de un micrometro de espesor sin afectar a sus propiedades piezoeléctricas. Aunque hay que efectuar mejoras en el proceso, hasta diluir el PVDF en una medida inferior a la micra. Como cualidad adicional, decir que el PVDF es bio-compatible, por lo que es un candidato ideal para la promoción de micro-dispositivos médicos.
Básicamente, el proceso consiste en cosechar la energía mecánica que generan los sistemas biológicos. El flujo de aire de la respiración humana normal suele estar por debajo de unos dos metros por segundo. Calculamos que si pudiéramos hacer películas de este material lo suficientemente delgadas, la pequeñas vibraciones podrían producir unos microvatios de energía eléctrica que podría ser útil para desarrollar aplicaciones sensores u otros dispositivos que requirieran poca energía.
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