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Convertir la señal wifi en electricidad de la mano de un científico jiennense

Por Esperanza Calzado - Enero 30, 2019
Convertir la señal wifi en electricidad de la mano de un científico jiennense

¿Imagina un mundo donde los teléfonos móviles, portátiles, relojes inteligentes y otros aparatos electrónicos funcionasen sin baterías? Tomás Palacios ha dado un paso para conseguirlo

Pocos son los que, a estas alturas, no han oído hablar del joven científico internacional y profesor del prestigioso Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Boston, el jiennense Tomás Palacios Gutiérrez. Fue nombrado “Natural de Jaén” por la Universidad de Jaén y en su haber tiene haber estado al frente de un grupo de investigadores que intentan definir el porvenir de la electrónica y facilitar su integración en todos los objetos de la vida cotidiana mediante el uso de nuevos materiales. Ahora, ha dado un salto más al llevar a cabo, junto con ingenieros de la Universidad Politécnica de Madrid, un dispositivo flexible que produce electricidad a partir del wifi.

Nacido en Jaén, estudió Ingeniería de Telecomunicaciones en la Universidad Politécnica de Madrid y logró el doctorado en Ingeniería Electrónica por la Universidad de California, Santa Bárbara. En la actualidad es profesor en el departamento de Electrónica del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Boston, único español con una plaza de profesor en uno de los centros de investigación más prestigiosos del mundo y la cuna de importantes avances en ciencia, ingeniería y economía.

DISPOSITIVO

¿Imagina un mundo donde los teléfonos móviles, portátiles, relojes inteligentes y otros aparatos electrónicos funcionasen sin baterías? Según informa la Universidad Politécnica de Madrid, ingenieros de su equipo y del Instituto Tecnológico de Massachusetts, junto con otros centros internacionales, han fabricado una antena flexible que captura ondas electromagnéticas del entorno, como las del sistema wifi. Mediante nuevos materiales 2D, las transforman en electricidad. El desarrollo de esta tecnología permitirá alimentar multitud de aparatos electrónicos a gran escala y sin baterías. 

El avance se basa en el uso de rectenas, unos sistemas que convierten las ondas electromagnéticas de corriente alterna –como las wifi– en continua. Es el primer dispositivo totalmente flexible que puede convertir la corriente alterna de las señales wifi en continua para alimentar dispositivos electrónicos. En este caso los autores, que publican su trabajo en la revista Nature, 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.

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", indica el investigador jiennense en un comunicado de la Universidad Politécnica de Madrid.

 Esquema de la nueva rectena. / MIT/UPM
Esquema de la nueva rectena. / MIT/UPM

Otra posible aplicación es generar energía para la transmisión de datos en dispositivos médicos implantables, apunta Jesús Grajal, también coautor y profesor de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación 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".

Además de los autores mencionados, en este estudio participan otros 15 investigadores del MIT, la UPM, la Universidad Carlos III de Madrid, el Laboratorio de Investigación del Ejército de EE UU, la Universidad de Boston y la Universidad del Sur de California. En parte, este trabajo ha sido posible gracias a una colaboración del MIT con la UPM a través de las Iniciativas Internacionales de Ciencia y Tecnología del prestigioso instituto tecnológico estadounidense.

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