Se trata del primer generador capaz de producir electricidad mediante el aprovechamiento de las propiedades piezoeléctricas de un material biológico.
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Hace algún tiempo hablamos de la luz generada con bacterias. Aunque se trate de un elemento biológico también, en este caso los principios de funcionamiento son diferentes
Es bien conocido el efecto piezoeléctrico en materiales cristalinos o cerámicos. Pero este efecto se presenta también en materiales biológicos, como huesos, proteínas y ADN.
Imagine por un instante que fuera posible ir cargando el móvil mientras camina, gracias a un pequeño generador, fino como una hoja de papel, incrustado en la suela de su zapato.
Investigadores de la Universidad de Berkeley han logrado crear un generador capaz de producir la corriente necesaria para iluminar una pequeña pantalla de cristal líquido, que funciona pulsando con un dedo un electrodo del tamaño de un sello de correos.
El pulsador está recubierto por una fina capa de virus especialmente diseñados y que convierten la fuerza que aplicamos con el dedo en una carga eléctrica. Se trata del primer generador capaz de producir electricidad mediante el aprovechamiento de las propiedades piezoeléctricas de un material biológico.
¿Pero, cómo se extrae electricidad de un virus?
Los materiales utilizados para fabricar dispositivos piezoeléctricos son tóxicos, lo que hasta ahora ha limitado el uso generalizado de esta tecnología.
Es por ello que Lee y sus colaboradores se preguntaron si un virus, el bacteriófago M13, que solo ataca a las bacterias y que es, por lo tanto, inofensivo para las personas, podría resultar una alternativa. Por supuesto, al ser un virus, se reproduce por millones en cuestión de horas, proporcionando un suministro constante. Además, este virus es fácil de manipular genéticamente.
En primer lugar hubo que determinar si el virus M13 era, o no, piezoeléctrico. Para ello se aplicó un campo eléctrico a una película de virus M13, observando lo que ocurría mediante un microscopio especial. Los investigadores vieron entonces que las proteínas helicoidales que envuelven los virus se retorcían y giraban en respuesta, una señal segura del efecto piezoeléctrico.
Los científicos mejoraron aún más el sistema apilando películas compuestas de capas individuales de virus, una encima de otra. Una pila de aproximadamente 20 capas de espesor mostró el mayor efecto piezoeléctrico. Finalmente, fabricaron un generador de virus, basado en la mencionada energía piezoeléctrica. Así, crearon las condiciones para que los virus modificados genéticamente se organizaran de forma espontánea en una película de capas múltiples, que se intercaló después entre dos electrodos revestidos de oro, conectados por cables a una pantalla de cristal líquido.
Cuando se aplicó presión sobre el generador, éste produjo un máximo de 6 nanoamperios de corriente, y 400 milivoltios de potencial.
Futuro y aplicaciones
En la actualidad se está intentando mejorar esta técnica aunque debido a que la biotecnología permite la producción a gran escala de virus modificados genéticamente, los materiales piezoeléctricos basados en ellos podrían ofrecer una ruta sencilla hacia la microelectrónica del futuro.
Este método podría dar lugar a la fabricación de pequeños dispositivos que produjeran energía eléctrica a partir de los movimientos habituales en cualquier tarea cotidiana, como cerrar una puerta, o subir las escaleras y hacia el desarrollo de generadores de energía personales, para su uso en nano-dispositivos, y otros mecanismos basados en la electrónica de virus.
Equipo investigador de la Universidad de Berkeley:
Seung-Wuk Lee, Ramamoorthy Ramesh y Byung Yang Lee,
Fuentes: noticias de la ciencia
