La electrónica integrada en los textiles está ganando popularidad: ya se han producido sistemas como pantallas de teléfonos inteligentes en una funda o sensores para detectar el rendimiento físico en el uso deportivo. El principal problema con estos sistemas tiende a ser la falta de una fuente cómoda e igualmente portátilde poder. Los científicos chinos ahora buscan obtener la energía necesaria del calor corporal. En el diario Angewandte Chemie , han introducido una termocélula flexible y portátil basada en dos electrolitos de gel diferentes.
Nuestra actividad muscular y metabolismo hacen que nuestros cuerpos produzcan calor constante, parte del cual se libera a través de la piel al medio ambiente. Debido a la diferencia de temperatura relativamente pequeña entre la piel aproximadamente 32 ° C y la temperatura de nuestro entorno,No es tan fácil utilizar el calor corporal. Los generadores termoeléctricos anteriores, como los que se basan en semiconductores, producen muy poca energía, son costosos o demasiado frágiles para su uso en sistemas portátiles. Las termocélulas con soluciones electrolíticas son difíciles de integrar en grandesSistemas portátiles: un equipo dirigido por Jun Zhou de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong Wuhan, China ha encontrado una solución a este problema: las termocélulas con electrolitos a base de gel.
Los investigadores están haciendo uso del efecto termogalvánico: si dos electrodos en contacto con una solución electrolítica, o un gel electrolítico, se mantienen a diferentes temperaturas, se genera una diferencia potencial. Los iones de un par redox en el electrolitopuede cambiar rápidamente entre dos estados de carga diferentes, aceptando o liberando electrones en electrodos con temperatura diferente. Para usar esto para producir una corriente, los científicos combinaron dos tipos de células que contienen dos pares redox diferentes. Cada célula consta de dos pequeñas placas de metalque actúan como electrodos, con un gel electrolítico en el medio. El primer tipo de célula contiene el par redox Fe2 + / Fe3 +. El segundo tipo de célula contiene los iones complejos [Fe CN 6] 3 - / [Fe CN 6]4. Debido a la elección de estos pares redox, en el tipo de celda 1, el extremo frío da un potencial negativo, mientras que en el tipo 2, el extremo frío da un potencial positivo.
Los investigadores organizaron muchos de estos dos tipos de células en un patrón de tablero de ajedrez. Las células estaban conectadas entre sí por placas de metal alternando arriba y abajo, para unirlas en una serie. Luego integraron este "tablero de ajedrez" en un guante.Cuando se usa el guante, se produce la diferencia de temperatura deseada entre las placas superior e inferior. Esto produce un voltaje entre las celdas vecinas, y el voltaje se suma. Esto hace posible generar corriente para alimentar un dispositivo o cargar una batería.
En un entorno a 5 ° C, fue posible producir 0.7 voltios y aproximadamente 0.3 μW. Al optimizar este sistema, debería ser posible mejorar la potencia, incluso con gradientes de temperatura más pequeños.
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Materiales proporcionado por Wiley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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