Adiós a los cargadores: el genial invento que convierte la ropa en generadores de electricidad para dispositivos electrónicos

La moda, un pilar fundamental en España, y la tecnología han estado estrechamente vinculadas desde hace tiempo. Una unión que ha dado lugar al desarrollo de inventos que han permitido la creación de tejidos inteligentes, como una fibra para crear prendas que cambian de forma según la temperatura o un material para tener textiles más calientes en invierno gracias a las placas solares. Ahora, unos investigadores suecos han sorprendido con otro invento que podría acabar con los cargadores: un hilo para que la ropa genere electricidad. 

Un grupo de investigación, dirigido por la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Suecia, ha presentado un hilo de seda común al que han recubierto con un material plástico conductor que muestra unas propiedades prometedoras para convertir a la ropa en generadores de electricidad. Un invento que podría ser de gran ayuda para lograr prendas, como puede ser un jersey, que alimente dispositivos electrónicos para controlar la salud o para cargar un teléfono móvil mientras la persona está corriendo. 

Los textiles termoeléctricos no son realmente nuevos. Son aquellos que generan electricidad a partir de la diferencia de temperatura entre el cuerpo humano y el aire. Conectados a un sensor, los tejidos pueden alimentar dispositivos sin necesidad de baterías externas y hasta controlar los movimientos o medir el ritmo cardíaco. Una tecnología que puede ser gran utilidad en la vida cotidiana de las personas y en la sociedad, según han explicado los investigadores en un comunicado de prensa.

Un hilo de seda

Durante su estudio, los investigadores han explicado que, dado que los tejidos deben llevarse pegados al cuerpo en contacto con la piel, los materiales utilizados en ellos deben cumplir con altas exigencias de flexibilidad y durabilidad. Y, en ese sentido, el hilo de seda que han probado ofrece un revestimiento de un polímero conductor, que se trata de un material plástico con una estructura química que lo hace conductor de electricidad y muy adecuado para utilizarlo en telas. 

"Los polímeros que utilizamos son flexibles, ligeros y fáciles de usar tanto en forma líquida como sólida. Además, no son tóxicos", ha indicado Mariavittoria Craighero, primera autora del estudio y estudiante de doctorado en el Departamento de Química e Ingeniería Química de la Universidad Tecnológica de Chalmers. Los investigadores ya habían probado este método de recubrimiento de hilos en anteriores estudios, donde el filamento contenía metales para mantener su estabilidad en contacto con el aire.

Un trozo de tela hecho con el hilo que convierte la ropa en generadores de electricidad. Universidad Tecnológica de Chalmers Omicrono

Desde entonces, los investigadores han realizado una serie de avances para fabricar el filamento únicamente con polímeros orgánicos, basados en carbono. Y en su estudio actual, publicado en Advanced Science, han desarrollado un nuevo tipo de hilo con conductividad eléctrica y estabilidad mejoradas. "Hemos encontrado la pieza que faltaba en el rompecabezas para fabricar un hilo óptimo: un tipo de polímero que se había descubierto recientemente. Tiene una estabilidad de rendimiento excepcional en contacto con el aire y, al mismo tiempo, una muy buena capacidad para conducir la electricidad", ha señalado Craighero.

La investigadora también ha destacado que "al utilizar polímeros, no necesitamos metales de tierras raras, que son comunes en la electrónica". Para demostrar cómo se puede utilizar este nuevo material en la práctica, los científicos creado dos generadores termoeléctricos: un botón cosido con el hilo y un trozo de tela con estos filamentos cosidos. Al colocarlos entre una superficie caliente y otra fría, observaron cómo aumentaba la tensión en el instrumento de medición; cuyo efecto dependía de la diferencia de temperatura y de la cantidad de material conductor de la prenda. 

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Por ejemplo, el trozo de tela más grande señalaba unos 6 milivoltios con una diferencia de temperatura de 30ºC. Por lo que en combinación con un convertidor de tensión, en teoría se podría emplear para cargar dispositivos electrónicos portátiles a través de una conexión USB. Además, los investigadores también han podido demostrar que el rendimiento del hilo se mantiene durante al menos un año y se puede lavar con la lavadora. "Tras siete lavados, el hilo ha conservado dos tercios de sus propiedades conductoras. Es un resultado muy bueno, aunque hay que mejorarlo mucho antes de que resulte interesante comercialmente", ha indicado Craighero.

Fabricación a mano

Los investigadores han explicado que en la actualidad tanto la tela como el botón termoeléctrico no se pueden producir de forma eficiente fuera del laboratorio. Es más, han indicado que éste se debe fabricar y coser a mano, por lo que es algo que requiere una gran cantidad de tiempo. Y es que sólo en coserlo en un pequeño trozo de tela cuadrado les llevó cuatro días de costura. Aun así, han asegurado que su filamento de seda posee un gran potencial y sería posible desarrollar un proceso automatizado y ampliarlo.

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"Hemos demostrado que es posible producir materiales orgánicos conductores que puedan cumplir con las funciones y propiedades que requieren estos tejidos. Este es un importante paso adelante. Existen fantásticas oportunidades en los tejidos termoeléctricos y esta investigación puede ser de gran beneficio para la sociedad", ha asegurado Christian Müller, autor principal de la investigación y profesor del Departamento de Química e Ingeniería Química de la Universidad Tecnológica de Chalmers.

En su comunicado, los investigadores han destacado que en los últimos años ha crecido mucho el interés por la electrónica orgánica con polímeros conjugados y que la investigación en torno a ellos se está llevando a cabo en muchas áreas, como las células solares o en el Internet de las cosas (IOT, por sus siglas en inglés). Incluso han señalado que además de ellos hay otros grupos de científicos activos en el mismo campo y en el mismo departamento de la Universidad Tecnológica de Chalmers.