Científicos de China y Hong Kong logran alimentar dispositivos electrónicos con agua evaporada

Inspirándose en el juguete del pájaro bebedor, científicos de Hong Kong y Guangzhou (China) han desarrollado un motor que convierte la energía de la evaporación del agua en electricidad para alimentar pequeños aparatos electrónicos de hasta 100 voltios—mucho mayor que otras técnicas que generan electricidad a partir del agua—y puede funcionar durante varios días utilizando sólo 100 mililitros de agua como combustible. 

El desarrollo, que recogió la revista Device, está inspirado en el juguete que, habitualmente, se utiliza en las aulas de ciencia para mostrar a los alumnos cómo funciona el equilibrio termodinámico a través del balanceo del pájaro. 

Explicación del ‘pájaro bebedor’

El pájaro bebedor consta de dos bombillas de cristal conectadas por un tubo, también de cristal, con un líquido muy volátil (cloruro de metileno) almacenado en su interior. La bombilla superior, que incluye el pico del pájaro y un sombrero de copa decorativo, está recubierta de un material similar al fieltro, y el cuerpo del pájaro está suspendido sobre dos patas de plástico. 

Al sumergir la cabeza del pájaro en un vaso de agua, el agua empieza a evaporarse. Esto provoca una diferencia de presión que hace que el líquido del bulbo inferior suba por el tubo hasta llenar la cabeza, lo que hace que el ave se sumerja en el agua para “beber” antes de que el proceso vuelva a empezar. 

Cómo relacionaron este instrumento con un generador de energía

Los investigadores relatan que al preguntarse cómo aumentar el voltaje de salida de un generador de energía por evaporación, les recordó a la mecánica del pájaro bebedor de juguete. Así se inspiró la idea que les llevó a replantearse si, realmente, podía ir más allá de demostrar un concepto físico. 

“Empecé a plantearme si podríamos convertir primero la energía de evaporación en energía mecánica y luego traducirla en electricidad, fue entonces cuando se me ocurrió la idea de utilizar el juguete del pájaro bebedor”, explica Hao Wu, uno de los autores e investigador de la Universidad Tecnológica del Sur de China. “Con esta inspiración nació el concepto de generador hidrovoltáico de pájaros bebedores”, añade. 

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La construcción del generador con el ‘juguete’

Para la construcción del instrumento, Wu y sus compañeros colocaron dos módulos generadores, que recogen energía mecánica, a ambos lados de un motor de pájaro bebedor que reconstruyeron a partir de un juguete comercial.. 

Primero, probaron el prototipo con diversos dispositivos electrónicos pequeños y lo utilizaron para alimentar 20 pantallas de cristal líquido (LCD), sensores de temperatura y calculadoras. Ahí se encontraron con uno de los principales retos del estudio que, según Wu, fue superar la fricción que ralentizaba el generador.

Para solventar el problema se les ocurrió usar fibras estampadas como materiales de transferencia de carga en los módulos del generador. El invento tuvo resultados: ayudó a reducir la fricción y permitió que el dispositivo funcionara con más suavidad. 

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Resultados y evaluación de los investigadores

“El generador hidrovoltáico para pájaros bebedores ofrece un medio único para alimentar pequeños aparatos electrónicos en condiciones ambientales, utilizando el agua como fuente de combustible fácilmente disponible”, concluyen los investigadores, que ahora se plantean explorar la forma de “lograr un producto práctico que pueda utilizarse en nuestra vida cotidiana”. 

De esta forma, el equipo planea diseñar un nuevo bebedero en lugar de utilizar un juguete comercial, con el objetivo de convertir la evaporación del agua en energía eléctrica de forma más eficiente.