Un equipo de investigadores de Ingeniería de la Universidad de Columbia y del Instituto de Tecnología de Georgia (Georgia Tech) ha desarrollado el generador eléctrico más pequeño y delgado de la historia: mide 5 x 10 micras (una micra es la millonésima parte de un metro). El desarrollo, basado en el fenómeno de la piezoelectricidad, abre la posibilidad de nuevos tipos de dispositivos electrónicos controlados mecánicamente.
La piezoelectricidad es un fenómeno conocido por los científicos: cuando un material se estira o se comprime, se genera una tensión eléctrica y, a la inversa, cuando se le aplica un voltaje, se expande o se contrae. Sin embargo, hasta ahora no se había podido observar el fenómeno en materiales de poco espesor atómico, solo se había predicho teóricamente.
Lo que ha hecho el equipo de investigación de las dos instituciones citadas es observar y demostrar la piezoelectricidad o generación mecánica de electricidad en un material atómicamente muy fino llamado disulfuro de molibdeno (MoS2), el cual, a pesar de no ser piezoeléctrico en su forma bruta, sí adquiere estas propiedades al reducirlo a una capa de grosor atómico. O dicho con otras palabras, el material está presente en la naturaleza como un mineral de tres dimensiones conocido como molibdenita, que no es capaz de generar electricidad aunque se ejerza presión mecánica sobre él, pero que sí adquiere esta capacidad cuando se le reduce a dos dimensiones (MoS2).
En consecuencia, han conseguido crear un nanogenerador eléctrico, ópticamente transparente, extremadamente ligero y flexible, y que se puede estirar. El artículo sobre el trabajo se publicó el pasado 15 de octubre en la revista Nature.
Los científicos que se dedican a estudiar las propiedades de los materiales están entusiasmados con el disulfuro de molibdeno. James Hone, profesor de Ingeniería Mecánica en Columbia y uno de los responsables de la investigación, ha declarado que están ansiosos por construir dispositivos útiles para aplicaciones diversas: “Con este material se podría fabricar un dispositivo portátil para, por ejemplo, integrarlo en las prendas de vestir y convertir el movimiento de nuestro cuerpo en electricidad con la que cargar dispositivos médicos o nuestros teléfonos móviles”.
“Se trata del primer trabajo experimental en este campo y un ejemplo elegante de cómo el mundo se presenta diferente cuando el tamaño de los materiales se reduce a la escala de un simple átomo” ha afirmado Hone. Por el momento, la energía que producen estos microgeneradores es todavía muy pequeña, pero los investigadores ya están trabajando para aumentarla.