5 July, 2020 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

Desarrolla ingeniero mexicano en España diseño conceptual de batería basada en energía mecánica

Se trata de un sistema que utiliza finos hilos de óxido de cinc y almacena energía mecánica

A fin de proponer un nuevo sistema de almacenamiento energético distinto al de las baterías comunes en las que se requiere de un proceso electroquímico para generar electricidad, Oscar Gilberto Súchil Pérez, quien estudia su doctorado en Ingeniería Electrónica y Comunicaciones dentro de la Universidad Autónoma de Barcelona, propone un nuevo mecanismo que utiliza finos hilos de óxido de cinc (ZnO) para almacenar energía mecánica y convertirla en electricidad.

Una de las ventajas de dicho sistema es que podría tener una vida útil mayor a las pilas comunes al solo depender de un proceso mecánico y tener menor desgaste a un proceso electroquímico del material.

“El principio de almacenamiento es igual al que se puede encontrar en las cajas de payaso sorpresa; cuando el juguete se guarda y el estuche se cierra, el resorte interior genera una energía mecánica que se libera al momento de que la caja se abre y el payaso sale nuevamente. Ahora imaginen sustituir el resorte por un bosque de micro hilos de óxido de cinc y comprimirlos. Debido a que el ZnO es un material piezoeléctrico, es decir, que al deformarse genera un potencial eléctrico, la energía acumulada de forma mecánica genera electricidad que se almacena mientras los hilos estén compactados”, explicó el también maestro en Ingeniería Micro y Nano electrónica.

Cabe señalar que según la cantidad de hilos comprimidos será la energía que se albergue, por ejemplo, si se cuenta con un área circular con un diámetro de 17 a 28 micras se puede almacenar hasta 100 nano Joules (J) que es una medida de unidad de energía comparable con el watt hora que equivale a 3600 J.

Al no requerir de un proceso electroquímico como las baterías comunes, sino un proceso mecánico, se puede obtener una carga en un periodo de tiempo corto. La densidad de energía teórica calculada de estos hilos es comparable a las baterías comerciales de Plomo-Acido y de Niquel-Cadmio.

“La batería guardará energía equivalente a la cantidad de hilos comprimidos a la vez. Ya con todos sus componentes se tiene planeado que las pilas sean ligeras y de dimensiones micrométricas, ya que la mayoría de su peso depende de la densidad del sustrato de crecimiento y del mecanismo de compresión/liberación. Cada hilo tiene un peso promedio de 40 picogramos. Se ha pensado así dado a que los microcomponentes electrónicos actuales cada vez tienden a miniaturizarse en dimensiones y a consumir menos energía; ahí habría una oportunidad para estas baterías” señaló el también Ingeniero Mecatrónico.

Por otra parte, para comprender mejor la composición de los finos hilos, el mexicano indicó que éstos son cristales largos con forma hexagonal que pueden llegar a medir desde 200 nanómetros hasta cinco o 20 micras de largo.

Al fabricarlos se usa un método en un medio acuoso llamado “hidrotérmico” que se compone de una solución que contiene una sal de zinc y un compuesto orgánico, el crecimiento de estos hilos se da en un sustrato de silicio y su cristalización ocurre al combinarse iones de zinc con iones hidróxilos para finalmente producir óxido de zinc (ZnO). Los tamaños, geometría y morfología varían según la temperatura, pH y concentración de compuestos utilizados en la solución.

A la fecha no se ha fabricado la estructura que comprima los hilos y los mantenga en esa forma, sin embargo, se han realizado trabajos de simulación para teorizar la energía mecánica que se puede almacenar, además de la caracterización mecánica del material. Para lograrlo Súchil Pérez diseñó una máquina que hace micro compresiones mecánicas y medidas piezoeléctricas.

El desarrollo del mexicano se podría utilizar para sistemas autoalimentados micro electrónicos de ultra bajo consumo de energía. No obstante, la investigación se dirige también a escalar el mismo principio de almacenamiento en una batería mecánica a macro escala, para poder alimentar dispositivos que requieren mayor consumo de energía. (Agencia ID)

Comparte tu opinión sobre este artículo

Comentarios

Related Posts

Crean sistema ahorrador de energía para máquinas soldadoras

2 enero, 2017

2 enero, 2017

Tuxtepec, Oaxaca. (Agencia Informativa Conacyt).- Estudiantes y profesores del Instituto Tecnológico de Tuxtepec (Ittux) —que forma parte del Tecnológico Nacional de...

Diseñan investigadores mexicanos dispositivo de bajo costo para medir si el agua potable es bebible

21 agosto, 2017

21 agosto, 2017

El aparato creado en la UAM mide cinco parámetros indicados en la norma oficial y se encuentra en proceso de...

¿Cómo ves? cumple 18 años

24 diciembre, 2016

24 diciembre, 2016

Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).-  La revista ¿Cómo ves? de la Dirección General de Divulgación de la Ciencia (DGDC) de la Universidad...

Crean estudiantes de ingeniería silla de ruedas controlada por gestos

22 marzo, 2017

22 marzo, 2017

La innovación busca contribuir a la movilidad de las personas, en específico niños parapléjicos o cuadripléjicos Estudiantes de ingeniería biomédica...

Laboratorio de minerales no metálicos en Zacatecas

12 mayo, 2017

12 mayo, 2017

Por Érika Rodríguez Zacatecas, Zacatecas.(Agencia Informativa Conacyt).- Más de 200 yacimientos de minerales no metálicos en el estado de Zacatecas...

Crean nuevo Monitor de Sequía Multivariado en México

5 julio, 2017

5 julio, 2017

Por Génesis Gatica Porcayo Ciudad de México. (Agencia Informativa Conacyt).- El Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de...

Modifican semiconductores para descontaminar agua de moléculas orgánicas

26 julio, 2016

26 julio, 2016

FUENTE: AGENCIA ID En Francia un científico mexicano los estudia y diseña para descontaminar el líquido y producir hidrógeno por fotocatálisis El...

Felipe Galván Magaña, experto en tiburones

24 diciembre, 2016

24 diciembre, 2016

La Paz, Baja California Sur. (Agencia Informativa Conacyt).- Durante más de treinta años, el doctor Felipe Galván Magaña ha generado investigaciones...

Fabricar dispositivos electrónicos flexibles, meta de investigadores del IPN

30 enero, 2017

30 enero, 2017

INSTITUTO POLÍTECNICO NACIONAL Comunicado de prensa C-026 Ciudad de México, a 17 de enero de 2017 El CNMN se enfoca...

Heuristic: centro de innovación de vanguardia en Yucatán

16 julio, 2016

16 julio, 2016

AUTOR: Marytere Narváez FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Mérida, Yucatán.  (Agencia Informativa Conacyt).- Ubicado en el Parque Científico Tecnológico de Yucatán, Heuristic es el...

Crea científica mexicana innovador proceso de control biológico que elimina plaga “pulgón del algodón”

9 agosto, 2016

9 agosto, 2016

FUENTE: AGENCIA ID El desarrollo fue presentado en Innovation Match 2016 donde motivó el interés de un empresario para su...

Desarrollan método para eliminar antibióticos de la leche

12 diciembre, 2016

12 diciembre, 2016

Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- En la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (UAEH), José Antonio Rodríguez Ávila, doctor en química...

Por el derecho a ver las estrellas

4 febrero, 2016

4 febrero, 2016

Por Tania Robles México, DF. 3 de febrero de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Alzar la mirada y contemplar un cielo oscuro...

Sobresale politécnica en concurso internacional de robótica en China

21 octubre, 2017

21 octubre, 2017

INSTITUTO POLÍTECNICO NACIONAL Ciudad de México, a 31 de agosto de 2017 COMUNICADO DE PRENSA C-664   Logró el segundo...

OBTIENE CINVESTAV PATENTE SOBRE EFICAZ Y ECONÓMICO NEUROPROTECTOR

2 abril, 2016

2 abril, 2016

AUTOR: Boletín de Prensa   FUENTE: CONACYT, AGENCIA INFORMATIVA CONACYT   En colaboración con la Universidad de la Plata, en Argentina,...