Revista Beauchef - Especial Sustentabilidad

50 Revista Beauchef E l cuerpo humano tiene un gran poten- cial para generar energía. Cada fun- ción vital o actividad motora puede ser tomada como fuente para ello: desde los movimientos que realizamos al caminar hasta el latido del corazón. Poder desarrollar nuevos dispositivos que aprovechen el movimiento natural del cuer- po para generar corriente eléctrica es el de- safío que se ha planteado Humberto Palza, académico del Departamento de Ingeniería Química, Biotecnología y Materiales (DIQBM) de la Facultad de Ciencias Físicas y Mate- máticas de la Universidad de Chile, con su proyecto de exploración ANID, “ Nanocom- puestos poliméricos piezotrónicos para la captación biomecánica de energía ” . Los materiales piezoeléctricos son aquellos que frente a una deformación generan una carga eléctrica que puede ser aprovecha- da para generar un voltaje. Cuando estas partículas están dentro de un polímero, se produce un material muy flexible y versátil capaz de generar corriente eléctrica al de- formarse, convirtiéndose en un polímero piezoeléctrico. Es así como esta investigación busca me- jorar el desempeño de nanogeneradores piezoeléctricos mediante la incorporación de partículas conductoras, “ con esto, se pretende producir fi lms poliméricos utili- zables en nuestro cuerpo para aprovechar el movimiento biomecánico, por ejemplo, de brazos o al caminar, y así generar elec- tricidad para alimentar sensores ” , comenta Humberto Palza. Este proyecto pretende au- mentar el voltaje de salida de estos políme- ros piezoeléctricos —que en general, tienen un voltaje de salida muy bajo— al agregar nanopartículas de carbono de manera que la eficiencia de generación eléctrica sea mu- cho mayor. “ El fenómeno que queremos estudiar se de- nomina efecto piezotrónico —propiedad que emerge al interactuar un material conductor con un piezoeléctrico—, el cual no ha sido utilizado para este tipo de aplicaciones ” , señala. En este sentido, el investigador des- taca que el efecto piezotrónico y la presen- cia de partículas conductoras en polímeros piezoeléctricos no está bien estudiado, por ello, este proyecto es pionero en sistemati- zar estos sistemas trifásicos. “ Estos siste- mas podrían ser utilizados para alimentar biosensores y otros sistemas utilizados en bioingeniería ” , agrega. El académico indica que este enfoque de es- tudio buscará ahondar en nuevos sistemas sustentables de generación eléctrica para el área de biosensores y del monitoreo de señales biológicas, proyectando otras apli- caciones que requieran baja potencia para su funcionamiento, como implantes óseos que estimulen eléctricamente la regene- ración del hueso, sensores de presión o el monitoreo de movimientos corporales para kinesiología, por ejemplo. Aunque existen variadas investigaciones de sistemas piezoeléctricos para la gene- ración de energía eléctrica, esta —en par- ticular— abre la posibilidad de que, a partir de nanomateriales piezoeléctricos y con- ductores mezclados con biopolímeros, se pueda desarrollar toda una nueva familia de dispositivos, como parches o apósitos que generen energía al ser utilizados por nues- tro cuerpo. Transformar algo tan cotidiano como subir una escalera en una fuente de energía para alimentar biosensores y otros dispositivos de monitoreo de señales biológicas es el objetivo de la investigación del académico del Departamento de Ingeniería Química, Biotecnología y Materiales (DIQBM) de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, Humberto Palza, quien, con este enfoque, busca generar un sistema sustentable de generación eléctrica en el ámbito de la salud. Por Miriam Valenzuela N. Canalizando la energía del cuerpo Nanopartícula piezoeléctrica generando una carga al deformarse +++ --- Nanopartícula conductora propagando la carga Sensor biomecánico o dispositivo electrónico +++ --- +++ --- +++ --- +++ --- +++ --- +++ --- +++ --- V Voltaje generado por el nanogenerador Film (parche) piezoeléctrico actuando como nanogenerador para aprovechar el movimiento biomecánico Fuente: DIQBM — Humberto Palza Se pretende producir films poliméricos utilizables en nuestro cuerpo para aprovechar el movimiento biomecánico y así generar electricidad para alimentar sensores”. Investigación, Desarrollo e Innovación / Artículo Artículo

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