Tendencias21

Una ventana inteligente se autorrecarga y funciona como batería

Científicos de Singapur han creado una ventana inteligente que se autorrecarga por contacto con el aire, y que además funciona como batería recargable. Funciona gracias al azul de Prusia, un material que cambia de transparente a azul mediante reacciones electroquímicas.

Una ventana inteligente se autorrecarga y funciona como batería

Las ventanas inteligentes tienen la capacidad de volverse más oscuras o claras en respuesta a la luminosidad y el calor de la luz solar, lo cual permite reducir en gran medida los costes de calefacción y refrigeración, entre otros beneficios. Sin embargo, las ventanas inteligentes actuales requieren una fuente de alimentación externa para funcionar, provocando un consumo adicional de energía que reduce los ahorros globales.

Ahora, en un nuevo estudio, publicado en Nature Communications, un grupo dirigido por Xiong Wen Lou y Xiao Wei Sun, de la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur, han diseñado y fabricado una ventana inteligente totalmente autoalimentada. La ventana puede cambiar su color de transparente a azul dependiendo de su exposición al aire mediante el uso de materiales electrocrómicos, que son capaces de almacenar y liberar iones y electrones, de forma similar a una batería.

Estas características, explica Phys.org, también permiten a la ventana inteligente funcionar como una batería transparente recargable para alimentar otros dispositivos.

La clave de la nueva ventana inteligente es el material electrocrómico azul de Prusia. En la década de 1980, los científicos descubrieron que se puede transformar en blanco de Prusia incoloro mediante reacciones electroquímicas.

El proceso de blanqueo de la ventana inteligente va en correspondencia con la descarga de la célula azul de Prusia-aluminio que alimenta las reacciones. Cuando la ventana inteligente se vuelve totalmente transparente, se apaga un LED que indica que está completamente descargada.

Para recargar la ventana inteligente/batería, los investigadores simplemente desconectan los electrodos de la célula, exponiéndolos al oxígeno. La batería se recarga a continuación, de forma espontánea, mediante la oxidación del hierro del azul de Prusia, haciendo que la ventana inteligente recupere lentamente su color azul. Después de una hora, la batería ilumina de nuevo el LED, lo que indica que se ha recargado parcialmente.

Diferencias con las baterías típicas

A diferencia de las baterías normales, de Litio-aire o Aluminio-aire, en las azul de Prusia-aluminio el aire no es un electrodo, sino que está implicado en el proceso de recarga. Por eso, no hay que aislar la batería del oxígeno.

Pero la batería no es infinitamente autorrecargable, puesto que el aluminio termina agotándose. Dura más o menos lo que una batería recargable normal.

Como dispositivo dos-en-uno (ventana inteligente autoalimentada y batería transparente autorrecargable), la nueva tecnología podría tener algunas aplicaciones duales novedosas. Sus propiedades permiten que sea utilizado simultáneamente para la gestión de la luz y el calor interior y como una fuente de energía para algunos dispositivos de baja potencia.

Los investigadores reconocen que se necesitan más investigaciones para ampliar la fiabilidad, es decir, la vida útil del dispositivo, y que es necesario pensar en formas de exponer el electrolito al oxígeno, para que el dispositivo respire.

Referencia bibliográfica:

Jinmin Wang, et al.: A bi-functional device for self-powered electrochromic window and self-rechargeable transparent battery applications. Nature Communications (2014). DOI: 10.1038/ncomms5921.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • El suelo de Marte es más duro que el de la Luna 20 marzo, 2022
    Los datos aportados por el rover de China Zhuzhong, que ha explorado durante 60 días marcianos la extensa llanura conocida como Utopía Planitia, revelan que su suelo es más fuerte que el regolito lunar, lo que facilitará la exploración de las llanuras del norte de Marte.
    Redacción T21
  • Cualquier persona puede ser preparada para ser creativa 19 marzo, 2022
    Una investigación de la Universidad Estatal de Ohio ha desarrollado un método basado en el pensamiento divergente y el cambio de perspectiva que permite a las personas recuperar la creatividad perdida durante la escolarización y generar acciones inesperadas.
    OSU/T21
  • La seda de las arañas podría ser la llave para curar el cáncer 18 marzo, 2022
    La mayoría de los tipos de cáncer se desarrollan a partir de la carencia de la proteína P53, que cumple una función crucial porque evita que las células con daño en el ADN se conviertan en células cancerosas. Una proteína similar podría extraerse de la seda producida por las arañas e incorporarse a las células […]
    Pablo Javier Piacente
  • La guerra de Ucrania congela la exploración ruso-europea de Marte y la Luna 18 marzo, 2022
    El anuncio de la suspensión de ExoMars y de las actividades de cooperación entre la ESA y Roscosmos es solamente la punta del iceberg de las profundas consecuencias negativas que puede traer esta decisión para la exploración espacial: los esfuerzos de décadas de investigación podrían tirarse por la borda si la guerra en Ucrania sigue […]
    Pablo Javier Piacente
  • La base científica de Rusia, amenazada por las sanciones 18 marzo, 2022
    La base científica de Rusia se está resintiendo por efecto de las sanciones occidentales, que privan al país de reactivos químicos, componentes ópticos y ordenadores nuevos, al mismo tiempo que los mayores proveedores de instrumentos de precisión han interrumpido los suministros.
    Redacción T21
  • Rusia estaría utilizando en Ucrania robots asesinos que se guían por IA 18 marzo, 2022
    Rusia estaría utilizando en Ucrania drones asistidos por Inteligencia Artificial que son completamente autónomos para atacar objetivos a partir de fotos facilitadas por operarios militares, según denuncia el Boletín de Científicos Atómicos.
    Redacción T21
  • La psicopatía no es un trastorno mental, sino una ventaja adaptativa 17 marzo, 2022
    Investigadores canadienses han revelado que la psicopatía carece de ciertas características para ser considerada un trastorno mental, por lo que debería considerarse más como una función genética concreta desarrollada mediante mecanismos evolutivos.
    Pablo Javier Piacente
  • Una nueva misión espacial penetrará en los oscuros túneles de la Luna 17 marzo, 2022
    La Luna está repleta de pozos que, según los científicos, podrían conducir a enormes túneles: se cree que incluso podrían servir como habitáculos naturales en futuras colonias humanas. La ESA ha diseñado un vehículo explorador especializado para moverse en esos túneles.
    Pablo Javier Piacente
  • Un experimento con antimateria desafía a la ciencia 17 marzo, 2022
    Un experimento desarrollado en el CERN ha descubierto que la antimateria muestra en determinadas condiciones un comportamiento diferente al de los átomos de materia, lo que señala el camino para encontrar nuevas leyes físicas.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Más misterios en las profundidades de la Tierra 17 marzo, 2022
    Las dos colosales estructuras masivas que bordean el núcleo externo de la Tierra originan la Anomalía del Atlántico Sur y el intenso vulcanismo africano, pero para sorpresa de los geólogos, su composición y estructura son diferentes.
    Eduardo Martínez de la Fe