Piezoelectricidad
Updated: Nov 26, 2021
La piezoelectricidad es una propiedad de algunos materiales cristalinos, que al ser sometidos a una carga eléctrica presentan deformaciones mecánicas. Este fenómeno es reversible, pues si se les aplica una deformación mecánica a causa de una fuerza de tensión o compresión estos pueden producir una carga eléctrica.
Materiales cristalinos, como el cuarzo, la turmalina, e incluso el azúcar de caña, presentan propiedades piezoeléctricas gracias a la alineación presente en sus moléculas, que adquieren una polarización eléctrica al ser sometido a una carga mecánica. Sin embargo, también existen otros materiales sintéticos, cómo el ortofosfato de galio o la langasita que presentan esta propiedad.
Quizá el concepto de piezoelectricidad pueda sonarte cómo algo muy novedoso y tecnológico, pero si alguna vez has usado un encendedor o tocado una guitarra eléctrica, ambos objetos funcionaron gracias a la piezoelectricidad. Otras aplicaciones clásicas de estos materiales son los inyectores de combustible, o las bocinas, en donde el material se somete a impulsos eléctricos para vibrar a diferentes frecuencias y producir sonido.
En los últimos años, gracias a los avances en eficiencia energética, la piezoelectricidad ha comenzado a incorporarse a la familia de las energías sustentables. Con baldosas, puertas e incluso tenis que utilizan la piezoelectricidad para generar energía y alimentar locales y hasta estaciones completas de tren.
Uno de los problemas más grandes de esta tecnología, es que la piezoelectricidad solo podía conseguirse con materiales rígidos, no obstante, en los últimos 5 años la investigación y desarrollo de textiles y materiales piezoeléctricos flexibles nos ha abierto un mundo de nuevas posibilidades en este campo.
Como amante de la aventura, puedo decir que la energía eléctrica es difícil de obtener durante mis fines de semana en la montaña. Estos nuevos textiles piezoeléctricos me hacen pensar en la posibilidad de tener una casa de campaña cuyas paredes funcionen como generadores eólicos gracias a la tensión que el viento puede ejercer sobre la tela de la tienda, para alimentar una luz interior y recargar nuestros dispositivos, cómo radios, cámaras, teléfonos y linternas.
Energy Skins
Hace algunas semanas, como parte de un proyecto de diseño prospectivo, con mi equipo (Frida Razo y Mónica León y un servidor) decidimos trabajar con materiales piezoeléctricos para aprovechar la energía biomecánica generada por nuestros movimientos del día a día. Situados en un futuro con carga aérea y dispositivos de alta eficiencia energética, podemos hablar de wearables que sean capaces de recolectar y almacenar energía para luego transferirla a algún dispositivo o hasta un edificio. Bajo estas condiciones incluso podemos hablar de la energía biomecánica como un nuevo tipo de cambio que nos permita hacer transacciones por bienes y servicios.
Referencias
Montalbano, E.. (2018). This Flexible, Piezoelectric Fabric Turns Kinetic Energy Into Electricity. noviembre 23, 2021, de Design News Sitio web: https://www.designnews.com/materials-assembly/flexible-piezoelectric-fabric-turns-kinetic-energy-electricity
Anónimo. (S/F). ¿QUÉ ES LA PIEZOELECTRICIDAD?. noviembre 13, 2021, de Sostenibilidad para todos Sitio web: ¿Qué es la piezoelectricidad? (sostenibilidad.com)
Wong, J. (2013). Piezoelectricidad y lista de materiales piezoeléctricos. noviembre 23, 2021, de Beijing Ultrasonic Sitio web: https://www.bjultrasonic.com/es/all-about-piezoelectric-materials/
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