Pintar un edificio como las Torres Petronas no es algo que se
pueda hacer todos los días. Ni siquiera todos los años. Por ello la
pintura que se emplee para cubrir sus superficies metálicas
expuestas debe ser una que mantenga muy bien el brillo y tenga una
notable capacidad anticorrosiva. En este tipo de pinturas el
principal componente suele ser un polímero denominado fluoruro de
polivinilideno (PVDF). Su estructura es muy sencilla, no es más que
unidades repetidas de -CH2-CF2-.
Otra característica interesante del PVDF es que una de las tres
fases en la que se presenta (la beta, conformación 100% trans) tiene
propiedades piezoeléctricas. La piezoelectricidad es esa
característica que tienen algunos materiales de generar electricidad
(acumular carga) cuando reciben presión y que nosotros solemos
emplear en encendedores de todo tipo. Tenemos entonces un material
estable frente a la corrosión, plástico y piezoeléctrico; todo un
mundo de posibilidades.
Así lo han entendido los ingenieros que diseñaron el instrumento
que lleva la New Horizons para medir la densidad de polvo en las proximidades de Plutón, el
Venetia Burney Student Dust Counter, que montaron láminas de PVDF
para detectar los impactos de partículas de polvo.
Pero también tiene posibilidades en el mundo médico. Un equipo
de investigadores encabezado por Chenglian Sun, de la Universidad de
Wisconsin en Madison (EE.UU.), han construido un dispositivo basado
en PVDF que convierte el flujo de aire de la respiración humana en
electricidad. El dispositivo podría servir como fuente de energía
para otros dispositivos médicos implantados, eliminando de esta
manera la necesidad de entrar en el quirófano para cambiar las
pilas. Sus resultados aparecen en Energy & Enviromental Science.
La respiración podría ser una importante fuente de energía para
uso personal, pero tiene dos inconvenientes: la baja velocidad del
aire (2 m/s es un valor típico) y que fluctúa. Se ha conseguido
recoger parte de esta energía con aparatos con un tamaño reducido
pero todavía considerable, del orden de centímetros, y con el gran
inconveniente de que necesitan velocidades de flujo claramente
superiores a 2 m/s. Por tanto, es necesario reducir el tamaño del
dispositivo para aprovechar las velocidades existentes además de que
sea flexible y resistente a la corrosión para poder implantarlo en
el cuerpo humano. Aquí es donde aparece el PVDF.
Los investigadores diseñaron un dispositivo muy simple, de
micras, a base de una lámina de beta-PVDF. La lámina tiene que ser
lo suficiente delgada como para que con la baja velocidad del aire
entre en resonancia y genere electricidad. De hecho la principal
proeza técnica de este trabajo es conseguir disminuir el espesor de
la lámina sin que ésta pierda características mecánicas ni
piezoeléctricas, lo que hicieron por grabado iónico reactivo (una
combinación de grabado seco con grabado químico, como el
aguafuerte).
Los investigadores predijeron teóricamente la relación flujo de
aire / electricidad generada que comprobaron después con un
dispositivo experimental. Las microláminas de beta-PVDF consiguieron
generar suficiente electricidad como para mantener el funcionamiento
de dispositivos eléctricos pequeños.
Los siguientes pasos están claros, aumentar la eficiencia y
comprobar que efectivamente es capaz de hacer funcionar un
dispositivo implantado (idealmente in vivo). Por otra parte
las posibilidades de esta tecnología para aprovechar la energía
mecánica de otros sistemas biológicos en sentido amplio, se nos
antojan enormes.
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