Los pisos se pueden hacer con cualquier cantidad de materiales sostenibles, por lo que, en general, es una característica ecológica en hogares y negocios por igual.
Ahora, el piso podría ser aún más "verde", gracias a un método simple y económico desarrollado por los ingenieros de materiales de la Universidad de Wisconsin-Madison que les permite convertir los pasos en electricidad utilizable.
Xudong Wang, profesor asociado de ciencia e ingeniería de materiales en UW-Madison, su estudiante graduado Chunhua Yao, y sus colaboradores publicaron detalles del avance el 24 de septiembre en la revista nano energía
El método aprovecha un material de desecho común: pulpa de madera. La pulpa, que ya es un componente común del piso, está hecha en parte de nanofibras de celulosa. Son fibras diminutas que, cuando se tratan químicamente, producen una carga eléctricacuando entran en contacto con nanofibras no tratadas.
Cuando las nanofibras están incrustadas en el piso, pueden producir electricidad que puede aprovecharse para encender luces o cargar baterías. Y debido a que la pulpa de madera es un producto de desecho barato, abundante y renovable de varias industrias, el piso que incorpora el nuevoLa tecnología podría ser tan asequible como los materiales convencionales.
Si bien existen materiales similares para aprovechar la energía de los pasos, son costosos, no reciclables y poco prácticos a gran escala.
La investigación de Wang se centra en el uso de la vibración para generar electricidad. Durante años, ha estado probando diferentes materiales en un esfuerzo por maximizar los méritos de una tecnología llamada nanogenerador triboeléctrico TENG. La triboelectricidad es el mismo fenómeno que produce electricidad estática en la ropa.Las nanofibras de celulosa tratadas químicamente son una alternativa simple, de bajo costo y efectiva para aprovechar esta fuente de energía mecánica ampliamente existente, dice Wang.
El avance del equipo UW-Madison es el último en un campo de investigación de energía verde llamado "recolección de energía en carretera" que podría, en algunos entornos, rivalizar con la energía solar, y no depende del buen tiempo. Investigadores como Wang que estudianLos métodos de recolección de energía en carretera consideran que el terreno posee un gran potencial de energía renovable mucho más allá de sus reservas limitadas de combustibles fósiles.
"La recolección de energía en la carretera requiere pensar en los lugares donde hay abundante energía que podríamos estar cosechando", dice Wang. "Hemos estado trabajando mucho en la recolección de energía de las actividades humanas. Una forma es construir algo para poner a las personas, y otra forma es construir algo que tenga acceso constante a las personas. El suelo es el lugar más utilizado ".
Los pisos de tráfico pesado en los pasillos y lugares como estadios y centros comerciales que incorporan la tecnología podrían producir cantidades significativas de energía, dice Wang. Cada parte funcional dentro de dichos pisos tiene dos materiales con carga diferente, incluidas las nanofibras de celulosa, y sería un milímetroo menos grueso. El piso podría incluir varias capas de la unidad funcional para una mayor producción de energía.
"Entonces, una vez que juntamos estos dos materiales, los electrones se mueven de uno a otro en función de su diferente afinidad electrónica", dice Wang.
La transferencia de electrones crea un desequilibrio de carga que naturalmente quiere enderezarse, pero a medida que los electrones regresan, pasan a través de un circuito externo. La energía que crea el proceso es el resultado final de los TENG.
Wang dice que la tecnología TENG podría incorporarse fácilmente en todo tipo de pisos una vez que esté lista para el mercado. Wang ahora está optimizando la tecnología y espera construir un prototipo educativo en un lugar de alto perfil en el campus de UW-Madisondonde puede demostrar el concepto. Ya sabe que sería barato y duradero.
"Nuestra prueba inicial en nuestro laboratorio muestra que funciona durante millones de ciclos sin ningún problema", dice Wang. "Todavía no hemos convertido esos números en un año de vida para un piso, pero creo que con un diseño apropiado puededefinitivamente durar más que el piso ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Will Cushman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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