Un papel capaz de transformar el calor residual en electricidad

Muy Interesante / Barcelona, España / Jueves 31 de enero del 2019

Imagínatelo: has salido al parque a correr, llevas cuarenta minutos dándolo todo, estás a punto de completar por fin tu segundo kilómetro y te detienes, acalorado como un pingüino en una sauna, para hacer una llamada con tu móvil. Pero se ha quedado sin batería. ¡No hay problema! Porque puedes conectar el teléfono a tu pulsera de papel, que convierte el calor que desprende tu cuerpo en electricidad.

Esta escena que, de momento, sigue siendo ciencia ficción –aunque ya existen prometedores materiales termoeléctricos, capaces de transformar el calor residual en pequeños voltajes–, está un poco más cerca de hacerse realidad gracias al trabajo de un equipo de investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC), quienes han creado un nuevo material: un papel termoeléctrico.

“Este dispositivo está compuesto de celulosa producida en laboratorio por unas bacterias, con pequeñas cantidades de un nanomaterial conductor –nanotubos de carbono–, por lo que su producción resulta sostenible y respetuosa con el medio ambiente”, señala Mariano Campoy-Quiles, uno de los autores de la investigación, publicada en la revista Energy & Environmental Science.

“En un futuro próximo, se podría utilizar como dispositivo wearable, en aplicaciones médicas o deportivas, por ejemplo –añade el investigador–. Y si la eficiencia del dispositivo se optimizara aún más, este material podría dar lugar a un aislamiento térmico inteligente”.

Otra de las investigadoras, Anna Roig, explica que, “debido a la alta flexibilidad de la celulosa y la escalabilidad del proceso, estos dispositivos podrían utilizarse en aplicaciones donde la fuente de calor residual tuviera formas poco regulares o cubriera áreas extensas, ya que se podrían recubrir totalmente con el material”.

Este dispositivo está compuesto de celulosa producida en laboratorio por unas bacterias, con pequeñas cantidades de un nanomaterial conductor, por lo que su producción resulta sostenible y respetuosa con el medio ambiente

No se fabrica, se cultiva
En la producción de este papel termoeléctrico no se emplean elementos tóxicos y la celulosa se puede reciclar fácilmente, degradándola mediante un proceso enzimático que la convierte en glucosa y que permite que los nanotubos de carbono, que son el elemento más costoso del dispositivo, se puedan recuperar. “La intención es acercarnos al concepto de economía circular –apunta Roig–, utilizando materiales sostenibles y que no sean tóxicos para el medio ambiente, que se utilicen en poca cantidad y que se puedan reciclar y reutilizar.

“En vez de fabricar un material para la energía, lo cultivamos –indica Campoy-Quiles–. Las bacterias, dispersas en un medio de cultivo acuoso que contiene azúcares y los nanotubos de carbono, van produciendo las fibras de nanocelulosa que acaban formando el dispositivo, donde quedan perfectamente dispersos los nanotubos”.

“Gracias a su diámetro nanométrico y a las pocas micras de largo –prosigue el científico–, los nanotubos de carbono permiten, con muy poca cantidad, conseguir que haya percolación eléctrica, es decir, un camino continuo donde las cargas eléctricas puedan viajar a través del material, permitiendo que la celulosa sea conductora y, al mismo tiempo, aislante térmico”.