21 octubre 2010

Minúsculos generadores alimentados con calor residual



Un equipo de científicos ucranianos y americanos ha propuesto un nuevo método piroeléctrico para hacer funcionar minúsculos mecanismos usando calor residual originado en diferentes procesos.

Usando minúsculas estructuras llamadas ferro eléctricas, puede rápidamente generarse una corriente eléctrica en respuesta a cualquier cambio en la temperatura ambiente, obteniendo de esa forma energía del excedente generado por fluctuaciones térmicas.

La piroelectricidad puede jugar un papel clave en la electrónica del consumidor, y recuperar este calor en forma de energía piroeléctrica puede llevar a la aparición de una era de “energía minúscula”. Los nanogeneradores piroeléctricos pueden ser extremadamente útiles para tareas específicas en aplicaciones biológicas, medicina y nanotecnología, particularmente en espacio ya que trabajan bien en bajas temperaturas.

En una investigación de las propiedades piroeléctricas de nanocables ferroeléctricas, el equipo analizó cómo el coeficiente piroeléctrico corresponde al radio del cable y su acoplamiento. Encontraron que con radio de cable más pequeño, el coeficiente piroeléctrico diverge hasta un radio crítico en el que la respuesta cambia a paraeléctrica (por encima de la temperatura de Curie). Es el llamado “efecto de tamaño” puede usarse para ajustar las temperaturas de transición de fase en nanoestructuras ferroeléctricas, permitiendo así sistemas con una respuesta piroeléctrica ajustable y grande.

En teoría, el uso de contactos rectificados puede permitir que el nanocable ferroeléctrico sea paralizado para generar una corriente directa, piroeléctrica, gigante y un voltaje en respuesta a las fluctuaciones de temperatura que pueden ser obtenidas y detectadas usando un detector bolométrico. Tal dispositivo nanoescala no contendrá partes móviles y puede ser conveniente para operaciones a largo plazo en aplicaciones ambientales tales como los sistemas biológicos in-vitro y espacio exterior. Los investigadores calculan que estos pequeños nanogeneradores tendrían muy alta eficiencia a bajas temperaturas, decreciendo a temperaturas más cálidas.

Bibliografía: Waste heat into power using tiny generators. Energy Harvesting Journal October 2010

Palabras clave: Pyroelectricity
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