¡Chocante! Las Fibras De 'Anguila Eléctrica' Podrían Potenciar La Tecnología Wearable

{h1}

Una nueva fibra imita la impactante generación de carga de las anguilas eléctricas, y podría ser utilizada para alimentar electrónicamente dispositivos electrónicos

Las nuevas investigaciones sugieren que las fibras elásticas que imitan a las anguilas eléctricas se podrían tejer en la ropa para impulsar la tecnología portátil.
En experimentos, estas fibras flexibles produjeron suficiente potencia para hacer funcionar luces y relojes electrónicos.

La nueva fibra es emocionante porque toma una página de la naturaleza para "resolver problemas del mundo real e incluso superar la naturaleza en algunos aspectos", dijo el autor principal del estudio, Hao Sun, científico de materiales de la Universidad de Fudan en Shanghai. [Top 10 inventos que cambiaron el mundo]

Alto voltaje

Anguilas electricas (Electrophorus electricus) Puede generar choques mortales para aturdir a las presas y defenderse de los depredadores. Estos peces tienen células conocidas como electrocitos, que almacenan y liberan iones cargados eléctricamente para generar poderosos campos eléctricos.

Por sí solos, los electrocitos en las anguilas eléctricas generan voltajes bajos de solo aproximadamente 0.15 voltios. Sin embargo, en las anguilas, miles de estos electrocitos se alinean, trabajando en conjunto para producir descargas mortales de hasta 600 voltios, o aproximadamente cinco veces el voltaje emitido desde una toma de corriente eléctrica de los Estados Unidos.

Sun y sus colegas querían aprovechar el poder de la anguila eléctrica en un material hecho por el hombre. Para hacerlo, crearon fibras que imitaban la capacidad de las criaturas impactantes de apilar pequeñas células productoras de voltaje en concierto.

Estas fibras son condensadores, lo que significa que alternan pares de conductores eléctricos y aislantes eléctricos, o materiales que bloquean el flujo de electricidad. Los condensadores almacenan la carga eléctrica en las superficies de los conductores, y pueden capturar y liberar energía mucho más rápidamente que las baterías, aunque generalmente almacenan menos energía que las baterías.

Los científicos fabricaron los condensadores envolviendo primero láminas de nanotubos de carbono alrededor de fibras de goma elástica de 500 micrones de ancho, o aproximadamente cinco veces el ancho promedio de un cabello humano. Los nanotubos de carbono son tuberías de solo nanómetros, o billonésimas de metro, de diámetro que poseen propiedades mecánicas y eléctricas notables.

Los investigadores se aseguraron de que las láminas de nanotubos de carbono eléctricamente conductoras no cubrieran completamente el caucho eléctricamente aislante. En cambio, había huecos en los que el caucho aislante estaba expuesto. Dichos huecos son clave, porque los condensadores consisten en unidades conductoras y aislantes.

Luego, los científicos aplicaron parches de gel electrolito eléctricamente conductor sobre estas fibras. El patrón de parches que utilizaron los investigadores convirtió las fibras en condensadores.

Cuantos más segmentos alternos de láminas de nanotubos eléctricamente conductoras y huecos de goma eléctricamente aislantes tenga una fibra, mayor será el voltaje que podría generar. Una fibra de aproximadamente 39 pies (12 metros) de largo podría generar 1,000 voltios, informaron los investigadores en línea el 14 de enero en la revista Advanced Materials.

Investigaciones anteriores también intentaron imitar las anguilas eléctricas conectando muchas unidades electrocelulares juntas. Sin embargo, esas unidades no eran prácticas porque estaban unidas con cables metálicos y, en general, tenían poca flexibilidad, dijeron los investigadores. Este nuevo dispositivo en cambio conectó todas sus unidades electrocelulares en una sola fibra.

"Creemos que estos hallazgos proporcionan una estrategia eficiente para el avance de dispositivos electrónicos flexibles y dispositivos portátiles", dijo Sun a WordsSideKick.com.

Fibra de potencia

Los investigadores dijeron que las fibras elásticas podrían estirarse hasta un 70 por ciento más que su longitud habitual sin perder sus propiedades eléctricas o estructurales. El equipo también mostró que las fibras podrían tejerse juntas con fibras elásticas convencionales para crear un tejido que podría incorporarse en la ropa.

Los investigadores sugirieron que las fibras pueden ayudar a alimentar dispositivos electrónicos en miniatura. Por ejemplo, en experimentos, crearon pulseras de energía para alimentar relojes electrónicos y tejieron fibras en camisetas para alimentar 57 diodos emisores de luz (LED). En el futuro, estas fibras de energía "podrían incorporarse en nuestra ropa diaria para alimentar nuestros dispositivos portátiles, como el Apple Watch y el Google Glass", dijo Sun.

Los científicos también conectaron sus fibras de condensadores a células solares con forma de fibra para crear material que podría tanto recolectar como almacenar energía. En experimentos, estas fibras combinadas generaban 10 voltios de electricidad cuando se exponían a la luz, lo suficiente para alimentar algunos tipos de pequeños dispositivos electrónicos, dijeron. Las fibras de células solares también podrían recargar las fibras de la batería en dispositivos portátiles, dijeron los investigadores.

Sigue a Charles Q. Choi en Twitter @cqchoi. Síguenos @wordssidekick, Facebook&Google+. Artículo original en WordsSideKick.com


Suplemento De Vídeo: .




Investigación


¿Qué Es La Fuerza Fuerte?
¿Qué Es La Fuerza Fuerte?

10 Robots Malvados Empeñados En Destruir La Humanidad
10 Robots Malvados Empeñados En Destruir La Humanidad

Noticias De Ciencia


Microbio Y Máquina Se Fusionaron Para Crear El Primer 'Cellborg'
Microbio Y Máquina Se Fusionaron Para Crear El Primer 'Cellborg'

Cáncer De Testículo: Síntomas, Tratamiento Y Prevención
Cáncer De Testículo: Síntomas, Tratamiento Y Prevención

Precipitación Del Huracán Sandy Decodificada A Través De Crowdsourcing
Precipitación Del Huracán Sandy Decodificada A Través De Crowdsourcing

Los Dinosaurios Jurásicos Con Plumas Eran Fieros Y... ¿Fluffy?
Los Dinosaurios Jurásicos Con Plumas Eran Fieros Y... ¿Fluffy?

Informe Sobre El Hábito De Fumar: Por Qué El
Informe Sobre El Hábito De Fumar: Por Qué El "Encendido" Causa Tantas Enfermedades


ES.WordsSideKick.com
Reservados Todos Los Derechos!
La Reproducción De Cualquier Permitió Sólo Prostanovkoy Enlace Activo Al Sitio ES.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ES.WordsSideKick.com