Según explica Richard Kaner, titular de la cátedra en innovación de materiales del Dr. Myung Ki Hong de la UCLA, en la web de la universidad (via Gizmodo), "el dispositivo puede funcionar en áreas remotas porque proporciona su propia energía y no necesita baterías", además de ser "muy inteligente, una estación meteorológica que puede decir cuánta nieve está cayendo, en qué dirección está cayendo y la dirección y velocidad del viento".
Nanogenerador triboeléctrico basado en la nieve es como lo llaman sus creadores, o nieve TENG, en su versión más corta. Se trata de un dispositivo que genera carga a través de electricidad estática y produce energía a partir del intercambio de electrones.
"La electricidad estática se produce a partir de la interacción de un material que captura electrones y otro que abandona los electrones", dice Kaner. "Si se separan los cargas, se crea electricidad a partir de nada, esencialmente".
La explicación que se da en el comunicado es que la nieve está cargada positivamente y abandona los electrones. Por otra parte la silicona, que es un material similar al caucho sintético compuesto por átomos de silicio y átomos de oxígeno combinados con carbono, hidrógeno y otros elementos, está cargada negativamente. Cuando la nieve cae y entra en contacto con la superficie de la silicona, se produce una carga que el dispositivo captura, creando electricidad.
"La nieve ya está cargada, así que pensamos, ¿por qué no traer otro material con la carga opuesta y extraer la carga para generar electricidad?", agrega el coautor del proyecto, Maher El-Kady, investigador asistente de química y bioquímica de la UCLA. Después de probar con materiales como láminas de aluminio y teflón, los investigadores se decidieron por la silicona, porque "produce más carga que cualquier otro material".
Integración con paneles fotovoltaicos
Un dato interesante es que el nuevo dispositivo podría integrarse en los paneles solares para proporcionar una fuente de alimentación continua cuando nieva y su acumulación reduce la cantidad de luz solar que llega a la matriz fotovoltaica, lo que limita la potencia de salida de los paneles y los hace menos efectivos.
El equipo de investigación utilizó la impresión 3D para diseñar el dispositivo, que tiene una capa de silicona y un electrodo para capturar la carga. Se cree que podría producirse a bajo costo dada la "facilidad de fabricación y la disponibilidad de silicona".
Además podría tener otros usos, como monitorear atletas de deportes de invierno, para evaluar con mayor precisión y mejorar su rendimiento cuando corren, caminan o saltan. También tiene el potencial de identificar los principales patrones de movimiento utilizados en el esquí de fondo, que no se pueden detectar con un reloj inteligente.
Se asegura que esto podría dar paso a una nueva generación de dispositivos portátiles autoalimentados para rastrear a los atletas y sus actuaciones.
