Los investigadores de la Universidad de Limerick (UL) en Irlanda han desarrollado un nuevo método para hacer crecer cristales orgánicos que se pueden utilizar para aplicaciones de recolección de energía. La energía que se está recolectando como parte de esta investigación se genera apretando moléculas de aminoácidos, los bloques de construcción de las proteínas que existen en el cuerpo humano.
La piezoelectricidad, que se traduce del griego como electricidad de presión, que generalmente se encuentra en cerámicas o polímeros, también está presente en biomoléculas humanas. El equipo de investigación del Laboratorio Actuate en el Departamento de Ciencias Químicas y el Instituto Bernal de la UL ha utilizado anteriormente modelos informáticos predictivos que les permiten identificar cuánta electricidad generará un material biológico cuando se lo aprieta, lo que hace que este material sea adecuado para alimentar sensores en dispositivos médicos y de electrónica de consumo.
Este último avance, publicado en la revista Physical Review Letters, permitirá a los investigadores dar forma a los cristales que fabrican utilizando moldes de silicio en forma de discos o cualquier forma personalizada que se requiera según la aplicación, por ejemplo, un elemento de dispositivo médico en comparación con un micrófono de teléfono o un sensor de automóvil. Al tocar estos discos y placas se genera un voltaje útil que, si se amplifica, podría utilizarse para cargar dispositivos electrónicos utilizando fuerzas cotidianas.
Al hablar sobre la importancia de este desarrollo, la autora principal del artículo y estudiante de doctorado de la UL, Krishna Hari, explicó: “La técnica de moldeo versátil que hemos desarrollado es un método de crecimiento de bajo costo y baja temperatura que abre el camino a la introducción de piezoeléctricos biomoleculares como alternativas ecológicas y de alto rendimiento a las cerámicas que se utilizan actualmente”.
La profesora asociada Sarah Guerin, profesora e investigadora de la UL en el proyecto, que fue nombrada Investigadora de carrera temprana del año de Research Ireland (SFI) en 2023, dijo que era optimista sobre lo que este último desarrollo podría significar para la química del estado sólido.
“Esperamos que sea un punto de inflexión en todo el campo, porque hay muchos científicos que intentan hacer crecer cristales biológicos que todavía se comportan de forma caótica. Estoy entusiasmado por ver si esto despega como una metodología para otras personas que trabajan en piezoeléctricos sostenibles”, explicó la profesora asociada Guerin.
Si tiene éxito, la investigación realizada por el equipo de UL también tiene el potencial de eliminar materiales perjudiciales para el medio ambiente, como el plomo, de los productos electrónicos de consumo.
“Existen regulaciones de la UE sobre el uso del plomo, pero los piezoeléctricos son una de las últimas tecnologías convencionales restantes a las que se les permite contener esta sustancia porque no existe una alternativa de alto rendimiento”, explicó el profesor asociado Guerin.
“Se generan alrededor de 4.000 toneladas de desechos electrónicos a base de plomo a partir de estos sensores cada año, y esta investigación tiene el potencial de eliminar estos desechos del proceso de fabricación”.
Fuente: Phys.org.
