Grafeno: energía limpia ilimitada

Desde que Robert Brown descubrió el movimiento browniano en 1827, los científicos se han preguntado si podrían aprovechar este movimiento como fuente de energía. La investigación de Paul Thibado, profesor de física de la Universidad de Arkansas, proporciona una fuerte evidencia de que el movimiento del grafeno podría utilizarse como fuente de energía limpia e ilimitada. Así lo explica el profesor en un vídeo divulgativo. Según explica  Thibado, que dirige la investigación,  este descubrimiento podría “transformar nuestro ambiente, al permitir que cualquier objeto envíe, reciba, procese y almacene información, con la energía aportada únicamente por la temperatura ambiente” y por el movimiento de materiales 2D como el grafeno. El grafeno es un material 2D, es decir, está formado por una lámina del grosor de un átomo de carbono, y como tal, “viola las leyes de la física”. Pese a ello, su viabilidad se explica gracias a pequeñas fluctuaciones en los átomos de carbono que lo forman.

Aplicando la nanotecnología existente, el equipo de Thibado puso el foco en esas ondulaciones del material a través de microscopios de barrido sin que, inicialmente, se pudiera interpretar ningún patrón. Continuaron estrechando el foco hasta reducir el área de exploración a una sola ondulación. De hecho, las piezas analizadas fueron tan pequeñas que hasta 20.000 cabrían en una cabeza de alfiler. A esa escala, y tras tomar mediciones de un solo punto, se dio finalmente con el patrón de movimiento que, por primera vez, fue observado en un sistema inorgánico a semejante escala. La demostración de que el grafeno tiene ondulaciones naturales que invierten su curvatura cuando los átomos vibran como respuesta a la temperatura ambiente, “es la clave para usar el movimiento de los materiales 2D como fuente de energía”, subraya Thibado Fruto de este descubrimiento, el trabajo continúa. Así, Thibado ha recibido una patente provisional para el desarrollo de VEH (Vibration Energy Harvester o, traducido al español, captador de energía por vibración). En ello se emplea ya en el Naval Research Laboratory, donde trabaja en la creación de un dispositivo que puede convertir este movimiento en electricidad, con el potencial para muchas aplicaciones. Los resultados en laboratorio han demostrado que, aunque cada onda mida solo 10×10 nanómetros, puede producir 10 picovatios de energía, lo que permitiría alimentar un reloj de pulsera sin necesidad de quitárselo nunca o de cargarlo. Thibado predice que sus generadores podrían transformar nuestro medio ambiente, permitiendo que cualquier objeto envíe, reciba, procese y almacene información, que funciona únicamente con calor a temperatura ambiente. Esto “tendría implicaciones significativas para el esfuerzo de conectar objetos físicos al mundo digital”, conocido como Internet of Things. Esta fuente de alimentación microscópica y autocargante podría convertir los objetos cotidianos en dispositivos inteligentes, así como en dispositivos biomédicos más sofisticados, como marcapasos, audífonos y sensores portátiles.