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Sin cables ni nada: con este nuevo material podrás cargar tu móvil con el calor corporal

CC0 / Unsplash / Teléfono móvil (imagen referencial)
Teléfono móvil (imagen referencial) - Sputnik Mundo, 1920, 16.02.2021
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Científicos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia MISIS (NUST MISIS), junto a un equipo internacional, han presentado una nueva celda electroquímica eficiente fabricada a partir del tejido de carbono, informa el servicio de prensa de la universidad.
Los módulos fabricados a partir de estas celdas permitirán transformar el calor residual de desecho en energía eléctrica y en un futuro podrán cargar los dispositivos móviles directamente en la mano y las baterías de automóvil con el calor de los gases de escape. Los resultados de la investigación fueron publicados en la revista científica internacional Sustainability.
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El desarrollo de las tecnologías de transformación directa del calor de desecho en la energía eléctrica (termoelectricidad) es una de las principales direcciones de desarrollo de las energías alternativas. Muchos científicos consideran que las más prometedoras son las tecnologías relacionadas con las celdas termoelectroquímicas (celdas térmicas) que permitirán obtener la energía de las fuentes cuya temperatura es inferior a 100 °С.
El funcionamiento de las celdas térmicas se basa en el llamado efecto Seebeck: una fuerza electromotriz surge en un circuito eléctrico cerrado que consiste de conductores heterogéneos, cuyos contactos se encuentran a diferentes temperaturas. Una seria deficiencia de las celdas térmicas existentes es su baja potencia de salida. Esto restringe considerablemente el área de su uso.
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El equipo científico del Departamento de Nanosistemas Funcionales y Materiales resistentes a Altas Temperaturas de la NUST MISIS, junto con sus colegas de la Universidad Estatal Técnica de Sarátov Yuri Gagarin, la Universidad Económica Rusa Plejánov y la Universidad de Nigeria, presentó una nueva investigación dedicada al aumento de la capacidad y eficiencia de las celdas termoelectroquímicas capaces se transforma el calor en la corriente eléctrica.
En particular, los investigadores intentaron resolver el problema del uso de un material más accesible y barato (tejido de carbono) en vez de los electrodos fabricados de nanotubos de carbono que están estudiándose actualmente. Un gramo de nanotubos cuesta unos 100 rublos (aproximadamente 1,36 dólares), mientras que un gramo del tejido de carbono cuesta unos 7,5 rublos (0,10 dólares).
"Nuestra investigación busca aumentar la eficiencia de las celdas termoelectroquímicas fabricadas de electrodos de fibra de carbono y el electrolito de oxidación y reducción de ferro/ferricianuro de potasio. Hemos estudiado cómo una modificación de la superficie del electrodo de fibra de carbono influye en la potencia de salida y los parámetros de la celda termoelectroquímica", señala uno de los autores de la investigación, experto principal del Departamento de Nanosistemas Funcionales y Materiales resistentes a Altas Temperaturas de la NUST MISIS, Ígor Burmístrov.
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Los científicos han investigado las celdas de dos tipos: la celda electroquímica tradicional con puente salino y con un cuerpo del tipo de celda de moneda. Al llevar a cabo las pruebas, descubrieron que la modificación de la superficie de los electrodos con el titanio y el óxido de titanio puede reducir la resistencia interna de la celda en tres órdenes.
Como resultado, la potencia máxima para la fibra de carbono modificada con el titanio metálico y el óxido de titanio aumentó hasta 25,2 mW / m2 , que garantiza el rendimiento de 1,37%. El mejor resultado para las celdas térmicas a nivel internacional es de un 3%, mientras en este caso se usan bloques de nanotubos de carbono "nanoforest" de alto coste decorados con nanopartículas aciculares de platino.
El equipo científico aplica esfuerzos hoy para aumentar aún más la potencia de los módulos termoeléctricos obtenidos y planea comenzar a crear de éstos los prototipos del dispositivo.
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