Las mochilas son muy utilizadas en la vida diaria para transportar carga con las manos libres. Sin embargo, con el tiempo, caminar o correr con una mochila pesada puede causar dolor de espalda y cuello. Los excursionistas, escolares y otras personas que usan mochilas con regularidad saben muy bien lo que se necesita para llevar una mochila pesada.
Además, los mochileros que pasan mucho tiempo al aire libre en áreas rurales, e incluso aquellos que tienden a moverse en áreas urbanas, pero no tienen acceso a una toma de corriente para recargar su teléfono celular u otros dispositivos portátiles, pueden querer una mochila para recoger energía de funcionamiento mecánico para suministrar electricidad a dichos dispositivos. La misma solución nos permitiría alimentar sensores portátiles para la vigilancia de la salud en personas necesitadas.
En el pasado, los nanogeneradores triboeléctricos (TENG), que son pequeños dispositivos que convierten la energía mecánica en electricidad, se han utilizado para fabricar paquetes de recolección de energía. Sin embargo, estas mochilas más antiguas tenían relativamente poca energía y no ofrecían beneficios adicionales, como aligerar la carga o absorber los golpes.
Ahora, en cambio, los investigadores han desarrollado un prototipo que no solo aligera la carga en un 20%, sino que también aprovecha la energía de los movimientos humanos para alimentar pequeños dispositivos electrónicos. La nueva mochila puede ser especialmente útil para los exploradores y el personal que realiza operaciones de rescate en áreas remotas sin electricidad.
El equipo que incluye a Zhong Lin Wang del Instituto de Nanoenergía y Nanosistemas de Beijing (de la Academia de Ciencias de China) y Jia Cheng de la Universidad de Tsinghua en Beijing, China, ha comenzado a diseñar un prototipo que superará estas limitaciones.
Para amortiguar los movimientos de la mochila y ahorrar esfuerzo físico, los investigadores incorporaron dos elastómeros que se extienden y encogen en la nueva mochila, manteniendo la mochila firme mientras el usuario camina. El resultado obtenido en las pruebas fue una reducción del 20% de la fuerza ejercida sobre el usuario. Mientras tanto, el movimiento entre la estructura de la mochila y su carga durante la marcha alimentaba energía mecánica a un nanogenerador triboeléctrico que convertía esa energía mecánica en electricidad, con una eficiencia del 14%.
Los investigadores demostraron que la mochila puede alimentar LED, un reloj eléctrico y lámparas fluorescentes.
Una vez que se superen algunos desafíos, como mejorar la eficiencia de conversión de energía, la mochila tendrá un potencial prometedor como fuente de energía para dispositivos electrónicos portátiles o portátiles, incluidos los sistemas GPS y los sensores médicos portátiles. (Fuente: NCYT de Amazings)
