24 de febrero de 2020
 
Actualizado 16/07/2018 17:31:58 CET

Nueva batería recolecta energía mecánica y magnética que se desperdicia

Imagen del dispositivo
XU ET AL. AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS

   MADRID, 16 Jul. (EUROPA PRESS) -

   Un nuevo dispositivo híbrido de recolección de energía puede un día reemplazar la necesidad de baterías en ciertos dispositivos electrónicos de baja potencia.

   El nuevo dispositivo recoge la energía desperdiciada en el ambiente de las vibraciones mecánicas y los campos magnéticos para generar electricidad sostenible, que podría proporcionar marcapasos cardiovasculares y otrla potencia suficiente para ejecutar sensores inalámbricos,as aplicaciones.

   Los investigadores, dirigidos por Fulei Chu en la Universidad Tsinghua en Pekín, han publicado un artículo sobre el nuevo dispositivo híbrido de recolección de energía en una edición reciente de Applied Physics Letters.

   En los últimos años, la recolección de energía se ha convertido en una opción cada vez más atractiva para reemplazar las baterías que se usan en dispositivos de baja potencia. Mientras que las baterías tienen una vida útil limitada y deben reemplazarse o recargarse regularmente, los dispositivos de recolección de energía pueden funcionar idealmente de forma autónoma durante periodos de tiempo mucho más largos.

   Uno de los mayores desafíos que enfrentan los recolectores de energía es generar suficiente energía para aplicaciones prácticas. Una forma de aumentar la potencia de salida es recolectar más de un tipo de energía. Por ejemplo, aunque hay una variedad de dispositivos que recolectan energía mecánica o energía magnética, muy pocos dispositivos pueden recoger ambas, a pesar de que la energía mecánica y magnética ambiental a menudo aparecen juntas en entornos industriales, como máquinas eléctricas cercanas que giran.

   En el nuevo estudio, los investigadores demostraron que la energía mecánica y magnética es "interactiva", de modo que, cuando se combinan, aumentan la potencia de salida óptima por encima del nivel que es posible utilizando solo cada tipo de energía.

   "Hemos propuesto la idea de aprovechar dos enfoques diferentes de recolección de energía y mostrar sus interacciones", dijo Chu a Phys.org. "Como sabemos, los recolectores de energía han sido investigados durante décadas y muchos métodos están involucrados. Sin embargo, cada enfoque tiene sus defectos. Es difícil e interesante romper las limitaciones de la cosechadora de energía única. Además, revelar la relación interactiva es importante para el trabajar en conjunto ".

   Entre sus resultados, los investigadores encontraron que la potencia de salida depende de si las excitaciones mecánicas y magnéticas tienen las mismas o diferentes frecuencias. Si las frecuencias son las mismas, entonces su diferencia de fase (la cantidad de una onda se desplaza con respecto a la otra) afecta directamente a la tensión de salida. Por otro lado, si las frecuencias son diferentes, entonces la diferencia de fase tiene poco efecto sobre la tensión de salida y, de hecho, la tensión de salida híbrida ya no es una onda sinusoidal simple.

   Con estas ideas, los investigadores demostraron mejoras en la capacidad de energía, confiabilidad y potencia de salida óptima del dispositivo híbrido de recolección de energía. En general, creen que el rendimiento del dispositivo sugiere que el enfoque híbrido ofrece una alternativa prometedora para alimentar dispositivos electrónicos de baja potencia en el futuro.

   "Planeamos realizar una investigación más profunda en el campo de la recolectora de energía en el futuro", dijo Chu. "La energía eólica, la energía de las olas y más aplicaciones de materiales inteligentes en los sistemas de energía serán el centro de nuestra investigación, además de las investigaciones adicionales de este documento".

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