31/01/2019
Un ingeniero español convierte la señal WiFi en electricidad
El desarrollo de esta tecnología permitirá alimentar multitud de aparatos electrónicos a gran escala y sin baterías
La batería es uno de los desafíos de los fabricantes de smarphones para este nuevo año. No hay móvil en el mercado que se libre de esta maldición. Potencia, diseño y muchas cámaras pero seguimos teniendo que cargar el móvil casi cada día. Los teléfonos inteligentes arrastran la limitación energética sin que podamos hacer nada por evitarlo. O al menos hasta ahora. Porque imagina que dentro de poco los móviles, ordenadores portátiles, tabletas o relojes inteligentes funcionaran sin batería.
Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, en EE UU), encabezado por el ingeniero español Tomás Palacios, ha presentado en la revista Nature el primer paso en esa dirección con la creación de la primera antena capaz de convertir la señal de las transmisiones wifi en electricidad que podría recargar los dispositivos. Todo una revolución tecnológica en un mundo de electricidad sin hilos.
Tomás Palacios es uno de los científicos más destacados en el campo de nuevos materiales y profesor desde hace una década en el Instituto Tecnológico de Massachusetts -la prestigiosa universidad estadounidense donde está una de las mejores escuelas de ingeniería del mundo y de donde han salido más de 70 premios Nobel, entre egresados y profesores. Actualmente lidera una investigación internacional junto a colegas de la UPM, la Universidad Carlos III de Madrid, la de Boston y la de Carolina del Sur. Tiene como objetivo que todo lo que nos rodea esté conectado y pueda alimentarse autónomamente. «La urgencia actual es descubrir cómo ahorrar energía», comentaba el ingeniero en una entrevista a este periódico.
Una antena especial -rectena- capta la señal inalámbrica y convierte su corriente alterna en continua. Los autores usan una antena de radiofrecuencia flexible para capturar las ondas wifi. Después, su señal de corriente alterna se envía a un finísimo semiconductor de disulfuro de molibdeno (MoS2) –uno de los más delgados del mundo, con tan solo tres átomos de espesor–, que la convierte en corriente continua para que pueda alimentar los circuitos electrónicos.
Es el primer dispositivo totalmente flexible que puede convertir la corriente alterna de las señales wifi en continua para alimentar dispositivos electrónicos
De esta manera, dispositivos sin batería podrían capturar y transformar de forma pasiva las señales wifi, que cada vez inundan más lugares de nuestro entorno, en una fuente útil de alimentación. Además, presentan las ventajas de ser flexibles y poderse fabricar en rollos para cubrir áreas muy grandes.
«¿Qué pasaría si pudiéramos desarrollar sistemas electrónicos capaces de cubrir un puente, una carretera o las paredes de nuestra oficina, llevando la inteligencia electrónica a todo lo que nos rodea? ¿Cómo proporcionaríamos energía a estos aparatos electrónicos?», comenta Tomás Palacios, coautor y profesor en el departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación del MIT.
«Hemos ideado una nueva forma de alimentar los sistemas electrónicos del futuro –destaca Palacios–, mediante la captura de la energía wifi de una forma que se puede integrar fácilmente en grandes áreas para llevar esta inteligencia a cada objeto que nos rodea».
Entre las primeras aplicaciones de la nueva rectena figura el suministro de energía a dispositivos electrónicos flexibles, aparatos portátiles y sensores para el llamado internet de las cosas. Los smartphones o teléfonos inteligentes flexibles, por ejemplo, son un nuevo mercado para las principales empresas tecnológicas.
En los experimentos realizados por el equipo, se ha comprobado que su dispositivo puede producir alrededor de 40 microvatios de potencia cuando se expone a los niveles típicos de las señales wifi (alrededor de 150 microvatios). Eso es más que suficiente para iluminar la pantalla de un móvil o un chip de silicio.
Otra posible aplicación es generar energía para la transmisión de datos en dispositivos médicos implantables, apunta Jesús Grajal, también coautor y profesor de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM). De hecho, los investigadores están desarrollando píldoras que pueden ser ingeridas por los pacientes y con la capacidad de transmitir datos sobre su salud para que se pueden registrar en un ordenador y realizar diagnósticos. «Lo ideal es no usar baterías para alimentar estos sistemas porque si pierden litio, el paciente podría morir», subraya Grajal. «Es mucho mejor recoger energía del ambiente para encender estos pequeños laboratorios dentro del cuerpo y comunicar los datos a ordenadores externos».
El ingeniero insiste en la novedad de esta investigación: «La utilización de electrónica flexible basada en materiales bidimensionales (MoS2 en este caso) para generar electricidad a partir de señales electromagnéticas presentes en el ambiente, como las del wifi y los móviles. Por tanto, esta energía es ubicua y gratuita».
las provincias
Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, en EE UU), encabezado por el ingeniero español Tomás Palacios, ha presentado en la revista Nature el primer paso en esa dirección con la creación de la primera antena capaz de convertir la señal de las transmisiones wifi en electricidad que podría recargar los dispositivos. Todo una revolución tecnológica en un mundo de electricidad sin hilos.
Tomás Palacios es uno de los científicos más destacados en el campo de nuevos materiales y profesor desde hace una década en el Instituto Tecnológico de Massachusetts -la prestigiosa universidad estadounidense donde está una de las mejores escuelas de ingeniería del mundo y de donde han salido más de 70 premios Nobel, entre egresados y profesores. Actualmente lidera una investigación internacional junto a colegas de la UPM, la Universidad Carlos III de Madrid, la de Boston y la de Carolina del Sur. Tiene como objetivo que todo lo que nos rodea esté conectado y pueda alimentarse autónomamente. «La urgencia actual es descubrir cómo ahorrar energía», comentaba el ingeniero en una entrevista a este periódico.
Una antena especial -rectena- capta la señal inalámbrica y convierte su corriente alterna en continua. Los autores usan una antena de radiofrecuencia flexible para capturar las ondas wifi. Después, su señal de corriente alterna se envía a un finísimo semiconductor de disulfuro de molibdeno (MoS2) –uno de los más delgados del mundo, con tan solo tres átomos de espesor–, que la convierte en corriente continua para que pueda alimentar los circuitos electrónicos.
Es el primer dispositivo totalmente flexible que puede convertir la corriente alterna de las señales wifi en continua para alimentar dispositivos electrónicos
De esta manera, dispositivos sin batería podrían capturar y transformar de forma pasiva las señales wifi, que cada vez inundan más lugares de nuestro entorno, en una fuente útil de alimentación. Además, presentan las ventajas de ser flexibles y poderse fabricar en rollos para cubrir áreas muy grandes.
«¿Qué pasaría si pudiéramos desarrollar sistemas electrónicos capaces de cubrir un puente, una carretera o las paredes de nuestra oficina, llevando la inteligencia electrónica a todo lo que nos rodea? ¿Cómo proporcionaríamos energía a estos aparatos electrónicos?», comenta Tomás Palacios, coautor y profesor en el departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación del MIT.
«Hemos ideado una nueva forma de alimentar los sistemas electrónicos del futuro –destaca Palacios–, mediante la captura de la energía wifi de una forma que se puede integrar fácilmente en grandes áreas para llevar esta inteligencia a cada objeto que nos rodea».
Entre las primeras aplicaciones de la nueva rectena figura el suministro de energía a dispositivos electrónicos flexibles, aparatos portátiles y sensores para el llamado internet de las cosas. Los smartphones o teléfonos inteligentes flexibles, por ejemplo, son un nuevo mercado para las principales empresas tecnológicas.
En los experimentos realizados por el equipo, se ha comprobado que su dispositivo puede producir alrededor de 40 microvatios de potencia cuando se expone a los niveles típicos de las señales wifi (alrededor de 150 microvatios). Eso es más que suficiente para iluminar la pantalla de un móvil o un chip de silicio.
Otra posible aplicación es generar energía para la transmisión de datos en dispositivos médicos implantables, apunta Jesús Grajal, también coautor y profesor de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM). De hecho, los investigadores están desarrollando píldoras que pueden ser ingeridas por los pacientes y con la capacidad de transmitir datos sobre su salud para que se pueden registrar en un ordenador y realizar diagnósticos. «Lo ideal es no usar baterías para alimentar estos sistemas porque si pierden litio, el paciente podría morir», subraya Grajal. «Es mucho mejor recoger energía del ambiente para encender estos pequeños laboratorios dentro del cuerpo y comunicar los datos a ordenadores externos».
El ingeniero insiste en la novedad de esta investigación: «La utilización de electrónica flexible basada en materiales bidimensionales (MoS2 en este caso) para generar electricidad a partir de señales electromagnéticas presentes en el ambiente, como las del wifi y los móviles. Por tanto, esta energía es ubicua y gratuita».
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