Paseos enérgicos

Una gran cantidad de energía simplemente se desperdicia como calor mientras caminamos", asegura Krupenkin. "Si logramos convertirla en energía eléctrica, las cifras alcanzan hasta 10 vatios por pie". Los teléfonos móviles e inteligentes necesitan alrededor de 1 a 2 vatios, mientras que los portátiles pequeños necesitan de 10 a 12 vatios. Unos zapatos generadores de energía podrían representar un avance importante para los soldados, que actualmente acarrean baterías de gran peso con las que alimentar sus aparatos de radio, unidades de GPS y gafas de visión nocturna.

Caminar ejerce mucha fuerza sobre el talón y la punta, y las suelas amortiguadoras se pueden llegar a comprimir alrededor de un centímetro a cada paso. Los recolectores de energía convierten esta fuerza y desplazamiento en energía eléctrica. Hasta ahora, los enfoques más prometedores para aprovechar la marcha humana han consistido en componentes piezoeléctricos y polímeros electroactivos, materiales que convierten la tensión mecánica en energía eléctrica. Sin embargo, ningún material funciona bien con los desplazamientos relativamente altos, aunque de baja frecuencia, de las pisadas, señala Krupenkin.

El nuevo concepto, presentado en un estudio de Nature Communications, consiste en gotas microscópicas de un líquido conductor que fluye entre electrodos recubiertos con películas dieléctricas. Las gotas-los investigadores utilizaron mercurio o una aleación basada en galio llamada galistan-pueden ser colocadas entre placas planas recubiertas con la película, o pueden ser insertadas en un sistema de microcanales cubierto. Cuando el área de superposición entre las gotas y los electrodos cambia, se produce una corriente eléctrica.

"Es un enfoque único para la recolección de energía", indica Andrew Haughian, socio de la empresa de capital riesgo Pangaea Ventures, con sede en Vancouver, Canadá, y que está evaluando la tecnología para una inversión potencial. "La mayor oportunidad que veo sería allí donde la red eléctrica no es fiable [en los países en desarrollo]".

Sin embargo, podrían pasar años antes poder comprarnos un zapato de generación de energía. Hasta ahora, los investigadores sólo han creado una serie de 150 pequeñas gotas, que generan unos pocos milivatios de energía. Sin embargo, calculan que un dispositivo con 1.000 gotas de agua en un canal de cuatro metros de largo, y de un milímetro de ancho, que cubriría un área de 40 centímetros cuadrados y cabría en la suela de un zapato, podría generar unos pocos vatios.

"El proceso es interesante, y el trabajo en sí es muy bueno", afirma Paul Wright, profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de California en Berkeley. Sin embargo, afirma, "será útil para la sociedad solo si amplían el enfoque y demuestran que aún así funciona".

Krupenkin y sus colegas han creado una startup, InStep NanoPower, para desarrollar y, potencialmente, comercializar la tecnología. La compañía posee un prototipo de dispositivo de primera generación del tamaño de un escritorio. Esperan que la tercera generación pueda ser incorporada en algún tipo de calzado. "Este tipo de producto tendrá que ser un proyecto de colaboración entre InStep y un fabricante de zapatos", explica Krupenkin. "No podemos esperar nada en el mercado antes de dos años".