Varios investigadores de la Universidad de Madison, en Wisconsin (EE.UU.), han creado una técnica de microfluidos que recoge una gran cantidad de energía proveniente de las pisadas humanas y la convierte en energía eléctrica. Los intentos anteriores por obtener energía al caminar han proporcionado menos de un vatio de potencia, pero la nueva técnica podría dar lugar a un generador instalado en el zapato capaz de producir hasta 10 vatios, afirma Tom Krupenkin, profesor de ingeniería mecánica que dirigió el estudio.
"Una gran cantidad de energía se desperdicia como calor mientras caminamos", asegura Krupenkin. "Si logramos convertirla en electricidad, las cifras alcanzan hasta 10 vatios por pie". Los teléfonos móviles necesitan alrededor de 1 a 2 vatios, mientras que los portátiles pequeños requieren de 10 a 12 vatios. Disponer de unos zapatos generadores de energía sería un avance importante, por ejemplo, para los soldados, que actualmente cargan con baterías de gran peso para alimentar sus aparatos de radio, unidades de GPS y gafas de visión noctu a.
Al caminar se ejerce mucha fuerza sobre el talón y la punta y las suelas amortiguadoras pueden llegar a comprimirse alrededor de un centímetro a cada paso. Los recolectores de energía convierten esta fuerza y el desplazamiento en energía eléctrica. Hasta ahora, las propuestas más prometedoras para aprovechar la marcha humana se han servido de componentes piezoeléctricos y polímeros electroactivos, que convierten la tensión mecánica en energía eléctrica. Sin embargo, ningún material funciona bien en los desplazamientos relativamente largos, aunque de baja frecuencia, de las pisadas, señala Krupenkin.
El nuevo concepto, presentado en un estudio de Nature Communications, emplea gotas microscópicas de un líquido conductor que fluye entre electrodos recubiertos con películas dieléctricas. Estas gotas, compuestas por mercurio o una aleación de galio llamada "galinstan", pueden colocarse entre placas planas revestidas con dicha película, o pueden insertarse un microcanal 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), que está evaluando esta tecnología para una posible inversión. "La mayor oportunidad de negocio se encuentra allí donde la red eléctrica no es fiable [en los países en desarrollo]".
Sin embargo, podrían pasar años antes que sea posible comprar un zapato generador de energía. Hasta ahora, los investigadores solo han creado una serie de 150 pequeñas gotas, que generan unos pocos milivatios. Sin embargo, calculan que un dispositivo con 1000 gotas en un canal de 4 metros de largo y de 1 milímetro de ancho, capaz de cubrir un área de 40 centímetros cuadrados, y que cupiese en la suela de un zapato, podría generar cientos de milivatios.
"El proceso es interesante y el trabajo en sí es muy bueno", afirma Paul Wright, profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Califo ia en Berkeley. Sin embargo, según Wright, "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 esta tecnología. La compañía posee un prototipo de dispositivo de primera generación del tamaño de un escritorio. Esperan que la tercera generación pueda encajar en algún tipo de calzado. "Este producto tendrá que ser fruto de un proyecto de colaboración entre InStep y un fabricante de zapatos", explica Krupenkin. "No esperamos que llegue nada al mercado antes de dos años", sentencia el profesor.