Pronto tu smartphone podrá ser alimentado usando bacterias

Los enjambres de bacterias podrían usarse para alimentar smartphones, dicen expertos

Un equipo de investigadores de la Universidad de Oxford ha descubierto que el movimiento natural de los insectos podría aprovecharse para acumular y activar pequeños “parques eólicos” en smartphones.

Los investigadores explicaron en la revista Science Advances cómo utilizaron simulaciones por computadora para demostrar que el efecto de agrupamiento aleatorio de materia activa densa como las bacterias podría organizarse para hacer girar rotores cilíndricos y proporcionar una fuente de energía eléctrica estable y confiable.

El coautor Dr. Tyler Shendruk, un becario a largo plazo de EMBO en el Centro Rudolf Peierls de Física Teórica de la Universidad de Oxford, y sus colegas dicen que estas plantas de energía microscópicas impulsadas biológicamente podrían convertirse en los motores ultra-minúsculos para dispositivos minúsculos, hechos por el hombre, que son autoensamblados y autoalimentados – todo, desde interruptores ópticos hasta micrófonos de smartphones.

“Muchos de los desafíos energéticos de la sociedad están en la escala de gigavatios, pero algunos son absolutamente microscópicos. Una forma potencial de generar pequeñas cantidades de energía para micromáquinas podría ser cosecharla directamente de sistemas biológicos como suspensiones de bacterias”, dijo el Dr. Shendruk.

El crecimiento o florecimiento bacteriano suele ser demasiado desorganizado por sí solo para generar algún tipo de energía significativa. Por lo tanto, cuando se introdujo un solo rotor durante los experimentos, fue ineficaz y simplemente ‘fue pateado’ por las bacterias.

Sin embargo, los investigadores desarrollaron una red especial de 64 micro-rotors y, a medida que las bacterias ‘se agrupaban’ alrededor, se organizó espontáneamente de tal manera que los rotores vecinos comenzaron a girar en direcciones opuestas – una simple organización estructural sugestiva de un parque eólico.

El Dr. Shendruk agregó: “Lo sorprendente es que no tuvimos que diseñar previamente turbinas microscópicas en forma de engranaje. Los rotores simplemente se autoensamblaron en una especie de parque eólico bacteriano.

“Cuando hicimos la simulación con un solo rotor en la turbulencia bacteriana, simplemente fue pateado aleatoriamente. Pero cuando pusimos una matriz de rotores en el fluido vivo, de repente formaron un patrón regular, con rotores vecinos girando en direcciones opuestas.”

El coautor Dr. Amin Doostmohammadi, del Departamento de Física de la Universidad de Oxford, dijo: “La capacidad de obtener incluso una pequeña cantidad de trabajo mecánico de estos sistemas biológicos es valiosa porque no necesitan una potencia de entrada y utilizan procesos bioquímicos internos para moverse.

“En escalas microscópicas, nuestras simulaciones muestran que el flujo generado por ensamblajes biológicos es capaz de reorganizarse de tal manera que genere una potencia mecánica persistente para rotar una matriz de microrotores.”

La autora principal, la profesora Julia Yeomans, del Departamento de Física de la Universidad de Oxford, agregó: ‘La naturaleza es brillante creando pequeños motores, y hay un enorme potencial si podemos entender cómo explotar diseños similares.’