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La energía de una gota de agua que cae

08.02.2020

La Universidad de la Ciudad de Hong Kong (CityU) ha creado un generador de energía basado en un nuevo método prometedor para convertir la energía del agua y que presenta una alta eficiencia utilizando una estructura similar a FET.

El agua, que cubre alrededor del 70% de la superficie de la Tierra, está llena de un enorme potencial de energía que el hombre no utiliza. Las limitaciones de la tecnología actual no permiten la conversión eficiente en electricidad de la energía cinética de baja frecuencia que está presente en las olas, las mareas e incluso las gotas de lluvia.

El equipo de CityU pasó dos años de investigación para superar el problema de la baja eficiencia. Como resultado, la densidad de energía instantánea de su generador de gotas DEG (generador de electricidad basado en gotas) puede alcanzar los 50,1 W/m2, que es miles de veces mayor que dispositivos similares sin la estructura FET.

La eficiencia de la conversión de energía también ha aumentado significativamente. Una sola gota de 100 microlitros de agua que cae desde una altura de 15 cm sobre la superficie de una placa de material electret de PTFE permite a DEG generar más de 140 voltios, suficiente para encender cien pequeñas lámparas LED.

El dispositivo consta de dos electrodos: aluminio e ITO recubiertos con una película de PTFE. El electrodo de PTFE/ITO es responsable de la generación, el almacenamiento y la inducción de carga. Cuando una gota de agua golpea y se esparce sobre la superficie de PTFE/ITO, conecta ambos electrodos y forma un circuito eléctrico cerrado que libera la carga almacenada en forma de corriente eléctrica.

Los científicos esperan que los resultados de su investigación ayuden a encontrar una respuesta al problema global de la falta de energía renovable y contribuyan al desarrollo sostenible del mundo. A largo plazo, el nuevo diseño podría aplicarse a una variedad de superficies donde el líquido entra en contacto con la materia sólida, desde el casco de los transbordadores hasta los paraguas o incluso el interior de las botellas de agua.

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Nuevo método para crear baterías potentes 08.05.2024

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Contenido de alcohol de la cerveza caliente. 07.05.2024

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Principal factor de riesgo para la adicción al juego 07.05.2024

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El ruido del tráfico retrasa el crecimiento de los polluelos 06.05.2024

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Lentes de nueva generación 10.06.2016

El profesor de Óptica Federico Capasso (Federico Capasso) y sus colegas de la Universidad de Harvard (EE. UU.) han desarrollado la primera lente plana ultrafina que cubre todo el espectro de la luz visible. Esta tecnología se considera revolucionaria porque en un futuro próximo se utilizará en todos los dispositivos nuevos, desde microscopios hasta cámaras, en sustitución de las lentes de la generación anterior.

Mientras trabajaban, el equipo buscó un material que no absorbiera ni dispersara la luz, ya que necesitaban concentrar los espectros rojo, azul y verde de la luz visible en la lente. Además, para que fuera rentable, había que utilizar material ya disponible en la industria.

Los científicos se decidieron por el dióxido de titanio, un metal que se usa ampliamente hoy en día en todas las áreas de producción, desde la electrónica hasta los productos químicos domésticos. A partir de este material, hicieron el "corazón" de la lente: una serie de nanoestructuras suaves con una relación de aspecto clara.

"Queríamos crear una lente plana con una apertura numérica alta, es decir, capaz de enfocar la luz en un área más pequeña que la longitud de onda de la luz. Cuanto más densamente puedas enfocar la luz, más pequeña puede ser el área focal, potencialmente aumentando la resolución de la imagen”, dijo Mohammadreza Khorasaninejad, uno de los autores del proyecto.

El equipo desarrolló una matriz con una resolución de estructura de unos 400 nanómetros. Esto puede proporcionar un mejor enfoque que la generación actual de lentes ópticas.

La nueva tecnología no solo promete reducir el peso y el volumen de las lentes, haciéndolas más delgadas que el papel, sino que también será sustancialmente más barata de fabricar.

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