Investigadores de la Universidad de Limerick en Irlanda han desarrollado un nuevo método para cultivar cristales orgánicos que pueden utilizarse para aplicaciones de recolección de energía.
La energía que se recolecta como parte de esta investigación se genera exprimiendo moléculas de aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas en el cuerpo humano.
La piezoelectricidad, que en griego significa presionar electricidad, se encuentra generalmente en cerámicas o polímeros, y también está presente en biomoléculas humanas.
Los equipos de investigación del Actuate Lab de UL y del Instituto Bernal, en el Departamento de Ciencias Químicas de UL, han utilizado previamente modelos informáticos predictivos que les permiten identificar cuánta electricidad generará un material biológico cuando se aprieta, lo que hace que el material sea apto para generar energía. Sensores en electrónica de consumo y dispositivos médicos.
Este es el último avance publicado en la revista carta de revisión físicaEl uso de moldes de silicio para crear cristales en un disco permitiría a los investigadores crear cualquier forma personalizada necesaria según la aplicación, por ejemplo, un componente de dispositivo médico versus un micrófono de teléfono o un sensor de automóvil.
Al golpear estos discos y placas se produce un voltaje útil que, si se amplifica, puede utilizarse para cargar dispositivos electrónicos utilizando la energía cotidiana.
Al discutir la importancia del desarrollo, el autor principal del artículo y estudiante de doctorado en UL, Krishna Hari, explicó: “La técnica de moldeo versátil que hemos desarrollado es un método de crecimiento de bajo costo y baja temperatura que allana el camino para pasos hacia los piezoeléctricos biomoleculares. -rendimiento, Como alternativa ecológica a la cerámica utilizada actualmente.”
El proyecto de investigación PB-Free: Piezoelectric Biomolecules for Lead-Free, Reliable, Eco-Friendly Electronics está financiado por una subvención del Consejo Europeo de Investigación (ERC) otorgada a la profesora asociada Sarah Guerin.
El profesor e investigador de UL, que fue nombrado Investigador de carrera temprana del año de Research Ireland (SFI) en 2023, dijo que era optimista sobre lo que este último desarrollo podría significar para la química de estado sólido.
“Esperamos que esto cambie las reglas del juego en todo el campo porque hay muchos científicos que intentan cultivar cristales biológicos que todavía se comportan de manera caótica. Estoy emocionado de ver si esto sirve como método para otras personas que trabajan en piezoeléctricos sostenibles. “, explicó el profesor asociado Guerin.
Si tiene éxito, la investigación realizada por el equipo de UL tiene el potencial de eliminar materiales dañinos para el medio ambiente, como el plomo, de los productos electrónicos de consumo.
“Existen regulaciones de la UE sobre el uso de plomo, pero los piezoeléctricos son una de las últimas tecnologías principales que quedan a las que se les permite contener esta sustancia porque no existen alternativas de alto rendimiento”, explicó el profesor asociado Guerin.
“Estos sensores generan cada año alrededor de 4.000 toneladas de desechos electrónicos con plomo, y esta investigación tiene el potencial de eliminar estos desechos del proceso de fabricación”.