Virus producen energía para uso personal

Es un sueño viejo que no tardará mucho en lograrse. Imagínese cargando su celular mientras camina gracias a un generador tan grueso como una hoja de papel, colocado en la suela de su zapato.

Este escenario está un poco más cerca gracias a científicos del Lawrence Berkeley Nacional Laboratory del Departamento de Energía de Estados Unidos: desarrollaron una manera de generar electricidad utilizando virus inocuos que transforman la energía mecánica en electricidad.

Con esto produjeron un generador que produce la corriente suficiente para accionar una pequeña pantalla de cristal líquido. Funciona presionando un dedo en un electrodo del tamaño de una estampilla cubierto con virus modificados. Los virus convierten la fuerza de la presión en una carga eléctrica.

Es el primer generador que produce electricidad canalizando las propiedades piezoeléctricas de un material biológico. La piezoelectricidad es la acumulación de una carga en un sólido en respuesta al estrés mecánico. Este avance podría conducir a pequeños dispositivos para canalizar la energía eléctrica de las vibraciones producidas continuamente al cerrar una puerta o subir por las escaleras.

También hace más fácil la fabricación de dispositivos microelectrónicos. Esto se logra porque los virus se acomodan a sí mismos en una película que permite que el generador funcione. El autoensamblaje ha sido largamente buscado por el mundo de la nanotecnología.

El desarrollo fue presentado en la edición del domingo 13 en el journal Nature Nanotechnology.

“Se requeire más investigación, pero nuestro trabajo es un primer y primer paso promisorio hacia el desarrollo de generadores personales y otros dispositivos basados en electrónica viral”, dijo Seung-Wuk Lee, miembro del Berkeley Lab’s Physical Biosciences Division y profesor de bioingeniería.

El efecto piezoeléctrico fue descubierto en 1880 y desde entonces se ha hallado en cristales, cerámicas, huesos, proteínas y ADN. Los encendedores eléctricos y los microscopios de escaneo no podrían funcionar sin él, para citar dos ejemplos.

Los materiales para fabricar dispositivos piezoeléctricos son tóxicos y no es fácil trabajar con ellos, lo que limita la diseminación de la tecnología.

Lee y colegas si los virus eran un mejor camino. Para ello emplearon M13, un bacteriófago que solo ataca bacterias y es benigno para las personas. Al ser un virus, se replica a sí mismo por millones en unas horas, por lo que siempre hay un suministro constante. Además, es fácil de manipular genéticamente.

En grandes cantidades, se orientan por sí mismos de manera ordenada en películas.

Un buen paso.

Celular se recargará caminando

Dentro de poco tiempo no será necesario recargar su celular ni su MP3 pegados a un tomacorriente en algún sitio, de acuerdo con investigadores.

No será necesario porque la persona lo cargará… mientras camina.

El asunto, que parece sencillo, no lo es tanto, pero ahí va: cerca de 10 vatios de poder se pierden como calor cada que un pie golpea el piso. Los dispositivos móviles como el laptop o los celulares necesitan entre 1 y 15 vatios, por lo que dirigir la energía perdida al caminar hacia esos dispositivos evitaría tener qué buscar un sitio para recargarlos.

En un artículo publicado en Nature Communications, los ingenieros mecánicos Tom Krupenkin y Ashley Taylor, de la Universidad de Wisconsin en Madison contaron el desarrollo de la tecnología del zapato, que podría generar de 1 a 10 vatios en cada paso.

La inspiración del par de científicos proviene de una técnica llamada electrowetting, en la cual una gota de líquido conductivo es colocada en un electrodo y físicamente deformada por una carga eléctrica que se aplica. La técnica depende del uso de un material dieléctrico –el cual es usualmente un aislante pero que puede ser polarizado en un campo eléctrico- para cubrir el electrodo.

Hasta ahora han generado pocos milivatios, pero los cálculos sugieren que con unas 1.000 gotas, que caben perfectamente en 40 centímetros cuadrados, se generaría lo necesario, los 10 vatios para recargar un celular, un GPS, un radio militar o incluso en pequeño laptop.

¿Cuándo será?

Quién calzó el zapato más antiguo hallado

Si cubrió el pie de una mujer o de un hombre, no se sabe. Pero sí que es el zapato más antiguo hallado hasta ahora.
Un zapato perfectamente preservado, de unos 1.000 años antes que la gran pirámide egipcia de Giza y 400 años más antiguo que Stonehenge en el Reino Unido, fue hallado en una caverna en Armenia.
Fue elaborado y usado por alguien hace 5.500 años y lo descubrió un equipo internacional de arqueólogos que publicaron el hallazgo en el journal Plos One.
Está hecho de cuero de vaca y pertenece al periodo calcolítico 3.500 años antes de Cristo. Fue elaborado con una sola pieza de cuero y fue hecho para cubrir el pie de quien lo usó.
Estaba relleno con hierba, no sabiéndose si era para mantener el pie tibio o para mantener la forma del zapato.
Ron Pinhasi, de la Universidad College Cork en Irlanda, líder del grupo de científicos, indicó que no se sabe si perteneció a un hombre o a una mujer, correspondiendo a lo que hoy es el número 37 para mujeres en Estados Unidos, pero pudo haberle servido a cualquiera de esa era.
La caverna se encuentra en la provincia Vayotz Dzor en la confluencia de las fronteras con Irán, Nackhichevanian y Turquía.
Los científicos creyeron que se trataba de una pieza de hace 600 a 700 años, pero los análisis en Oxford y California confirmaron su antigüedad.
Este zapato es unos cientos de años más antiguo que los que calzaba Ötzi, el hombre de las nieves, encontrado en la región de Ötzal en Los Alpes italianos.

El zapato que genera energía

Suena como a invento raro. Ville Kaajakari, profesor de Ingeniería Eléctrica en el Louisiana Tech University, desarrolló una tecnología para producir energía de un pequeño generador adentro de… ¡la suela del zapato!
Se trata de lo que llaman Mems (en inglés) dispositivos inteligentes que combinan chips con microcomponentes tales como sensores, palancas, canales de flujo, espejos y otros.
El invento está basado en nuevos circuitos de regulación de voltaje que convierten con eficiencia una carga en voltaje utilizable para cargar baterías o activar aparatos.
Para un caminante, le serviría para dispositivos de localización en casos de emergencia o para operar pequeños aparatos como GPS, sin tener que usar las baterías desechables, dijo Kaajakari.
El dispositivo en la suela emplea un polímero transductor de bajo costo que ha metalizado superficies para el contacto eléctrico. En el tenis, remplaza la zona de absorción del talón, sin provocar molestias al usuario.
El transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir un determinado tipo de energía de entrada en otra diferente a la salida. Imagen cortesía LTU

Bájeles carga a las rodillas

Si tiene problemas de artritis en las rodillas, debería pensar bien qué tipo de calzado usar.
Y al parecer, las sandalias tres puntadas (ojotas), los zapatos bajos con suelas más flexibles o andar descalzo, son las mejores alternativas.
Lesiones previas, el uso excesivo, el sobrepeso y el envejecimiento favorecen la aparición de la osteoartritis, o rotura del cartílago articular. La osteoartritis de rodilla es frecuente y puede causar discapacidad.
Los zuecos y las zapatillas no son ideales. “No serían calzados estables ni absorbentes del impacto que deberían usar”, dijo Najia Shakoor, de Rush Medical College, en Chicago.
La carga del peso corporal en la articulación de la rodilla es un factor clave en el desarrollo de la artritis, explicó el equipo de Shakoor. La distribución anormal de esa carga puede agravar el desgaste y producir un desgarro con dolor. Reducir la carga alivia ese dolor.
Hoy el tratamiento estandarizado de la osteoartritis de rodilla incluye el uso de analgésicos, lo que en realidad puede agravar el problema porque, cuando una persona siente menos dolor, tiende a caminar cargando más las rodillas.
“El dolor puede ser protector”, dijo.
En un estudio previo, el mismo equipo había hallado que las personas que caminan descalzas recargaban menos las rodillas que las que usaban zapatos.
Para investigar mejor, el equipo analizó el andar de 31 personas con osteoartritis de rodilla mientras iban descalzas y mientras usaban cuatro tipos distintos de calzado.
Específicamente midió las fuerzas que actuaban en la zona interna, o media, de la articulación de la rodilla y que suele soportar tres veces más carga que la zona externa, o lateral, de la rodilla.
“Es por eso que más personas tienen osteoartritis media”, explicó Shakoor.
El equipo probó los zapatos tipo zueco que suelen usar los médicos, las enfermeras y otros profesionales que pasan muchas horas de pie; zapatos diseñados para maximizar la estabilidad; zapatos bajos con suelas flexibles y tres puntadas.
Los zuecos y los zapatos para mejorar la estabilidad impusieron la carga más alta sobre la rodilla, mientras que andar descalzo, con tres puntadas y zapatos con suela flexible impusieron la carga más liviana.