Genere energía con sus rodillas

BBC Ciencia



Una serie de voluntarios utilizaron los aparatos o dispositivos en las rodillas para crear energía mientras caminaban en cintas de ejercicio.

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Imagínese que sólo con pasear por el parque pueda cargar las baterías de sus aparatos electrónicos, como su celular o su MP3.
Científicos estadounidenses y canadienses crearon un artilugio que convierte en electricidad la energía generada por el movimiento.
El invento, que tiene un aspecto similar al de una rodillera, es capaz de generar suficiente energía para cargar un teléfono celular durante 30 minutos con tan solo un minuto de caminata, según divulga la revista científica Science.
Las primeros en beneficiarse de este aparato podrían ser personas que han sufrido amputaciones y que llevan prótesis cada vez más sofisticadas.
"Todos los nuevos progresos en prótesis requieren de una gran energía", aseguró a la BBC Douglas Weber de la Universidad de Pittsburgh y uno de los autores del estudio.
"Se necesita energía para hacer funcionar su interfaz neurológica, para hacer funcionar sus articulaciones (...) conseguir esa energía va a ser realmente importante", dijo Weber.
Camine y charle
El nuevo dispositivo genera energía por un proceso conocido como "freno generativo", análogo a los sistemas de freno que se encuentran en los coches híbridos, tales como el Toyota Prius.


Los nuevos dispositivos tienen un sistema similar al que se encuentra en los autos Toyota Prius.
"El caminar es parecido al sistema de conducción de frenar y conducir", afirmó Max Donelan de la Universidad Simon Fraser en Burnaby, Canadá, y autor que encabezó el estudio.
"Dentro de cada músculo continuamente se acelera y desacelera el cuerpo", explicó Donelan.
Y añadió: "en los automóviles híbridos se frena y conduce utilizando el llamado 'freno generativo', donde la energía normalmente se disipa a medida que el calor se utiliza para hacer funcionar un generador".
"Esencialmente hemos aplicado el mismo principio para caminar", dijo el autor que encabezó el estudio.
Al utilizar una serie de marchas, el dispositivo de la rodilla ayuda al tendón a retardar el movimiento del cuerpo momentos antes que el pie golpee el suelo, al tiempo que simultáneamente genera electricidad.
Los sensores del dispositivo apagan el generador en lo que resta de cada paso.

13 vatios es suficiente como para operar un celular durante 30 minutos con tan solo caminar un minuto.

Max Donelan, autor que encabezó el estudio
De esta manera, el dispositivo provoca menos tensión para la persona que si estuviera produciendo energía constantemente.
Las pruebas del dispositivo, que pesa 1,6 kilos, produjeron un promedio de 5 vatios de electricidad en una caminata lenta.
"También exploramos maneras de generar más electricidad y encontramos que podemos generar unos 13 vatios al caminar", aseguró el doctor Donelan.
"13 vatios es suficiente como para operar un celular durante 30 minutos con tan solo caminar un minuto", sentenció este experto.
Sin embargo, para generar esta cantidad de energía, el generador tuvo que estar constantemente encendido, lo que supuso más esfuerzo para la persona que lo llevaba.
Paquete de energía
Este dispositivo para la rodilla es uno de los últimos inventos creados en el campo de la "energía humana".
Los estudios en este campo buscan desarrollar dispositivos y mecanismos para recuperar energía que de otra manera se hubiera perdido para convertirla en energía eléctrica útil.
"Los humanos somos baterías bastante eficaces", dijo a la BBC Max Donelan, "en nuestra grasa almacenamos energía equivalente a 1.000 kilos de batería"




Probablemente implicaría crear una nueva rodilla ortopédica utilizando algunas de las ideas ya existentes y combinándola con algunos de éstos principios basados en la "energía humana".

Art Kuo, Universidad de Michigan
No es una idea nueva recurrir a esta fuente de energía. De hecho ya se utiliza en dispositivos diarios tales como radios o relojes de cuerda.
La agencia Darpa del ministerio de Defensa de Estados Unidos hace tiempo que tiene un proyecto para desarrollar energía a través de pisadas, creada por unos generadores implantados en las botas de los soldados y que funcionan con el movimiento del caminar.
Y en 2005, científicos estadounidenses mostraron una mochila creadora de energía para convertir energía eléctrica a través del movimiento.
Sin embargo, los dispositivos que se llevan en los zapatos o botas generan relativamente poca energía, mientras que las personas que llevan la mochila tienen que soportar el peso de la bolsa.
"Se requiere una carga relativamente pesada, alrededor de 38 kilos, para conseguir una cantidad substancial de energía", dijo Max Donelan.
Las pruebas demostraron que un soldado que llevaba el dispositivo o paquete creador de energía y que caminaba relativamente rápido, podía generar alrededor de 7,4 vatios de energía. "Es casi la misma cantidad de energía que produce el dispositivo de la rodilla", explicó Donelan a la BBC.
Diferentes usos
El equipo que llevó a cabo esta investigación está convencido que el nuevo dispositivo podría tener diferentes usos.



La tecnología podría utilizarse para crear "prótesis avanzadas".
"Creo que las primeras personas que lo usen serán aquellas que dependan de energía portátil para vivir", afirmó Max Donelan.
"En el campo de la medicina, la energía portátil es utilizada por aquéllos que tienen amputados miembros del cuerpo y que necesitan llevar prótesis", añadió.
No obstante, el doctor Art Kuo de la Universidad de Michigan no cree que sea simplemente cuestión de atar con una correa el dispositivo a una prótesis existente.
"Probablemente implicaría crear una nueva rodilla ortopédica utilizando algunas de las ideas ya existentes y combinarlo con algunos de éstos principios basados en la 'energía humana'", afirmó el doctor Art Kuo.
El equipo también espera que el dispositivo pueda ser utilizado por las personas que han sufrido un ataque, por ejemplo, o que se han lesionado la espina dorsal y que utilizan un exoesqueleto o esqueleto externo, una especie de mecanismo metálico que los ayuda a moverse.
"El estudio actual y futuro se centra en los exoesqeletos que funcionan con este tipo de energía", aseguró el doctor Max Donelan y jefe del estudio.

El estudio actual y futuro se centra en los exoesqeletos que funcionan con este tipo de energía.

Max Donelan, autor que encabezó el estudio
Los soldados también podrían beneficiarse de este dispositivo en la rodilla para crear energía y hacer funcionar los múltiples dispositivos que actualmente utilizan como, por ejemplo, los anteojos de visión nocturna y los GPS.
"Los soldados utilizan las baterías como si fueran alimento o agua, son esenciales para lo que hacen", explicó Donelan.
Max Donelan ha formado una compañía para desarrollar la tecnología y cree que eventualmente será posible desarrollar un pequeño dispositivo que se pueda colocar internamente en los diferentes miembros del cuerpo.
No obstante, a corto plazo, este investigador tiene puestos sus ojos en un dispositivo ligero, una versión peso pluma del dispositivo para las rodillas que se acaba de inventar.
"Ésto será posible en unos 18 meses, así que está lejos de ser ciencia ficción", concluyó el jefe del equipo que llevó a cabo este estudio.