Fabricación de un nanogenerador triboeléctrico biodegradable (bio-TENG) a partir de nanomateriales obtenidos de recursos renovables de la Sierra peruana

Los nanogeneradores triboeléctricos (TENGs) son dispositivos que convierten energía mecánica de baja intensidad en energía eléctrica limpia. La fricción entre dos superficies de distinta densidad superficial de carga eléctrica, induce un voltaje que permiten el funcionamiento de dispositivos electrónicos autónomos. Para construir un TENG se aprovecha una vibración mecánica para poner en rozamiento dos láminas de distinta carga superficial. Actualmente, las láminas de superficies activas de los TENGs se fabrican a partir de polímeros sintéticos. Aunque los TENGs fabricados con polímeros sintéticos podrían ser una alternativa a las baterías, su uso generalizado contribuiría a un incremento en la generación de la basura electrónica. En el presente proyecto se propone fabricar un nanogenerador triboeléctrico biodegradable (bio-TENG), utilizando láminas flexibles de biopolímeros y bionanocompuestos como superficies activas. Dichas láminas serán unidas únicamente en los bordes, de manera que cuando estén en reposo haya una separación entre ellas. Al aplicar una pequeña fuerza de manera alternativa, las láminas entrarán en contacto y la fricción entre ellas inducirá un voltaje. El bio-TENG será validado al usarlo como fuente de energía para poner en funcionamiento un foco LED. Se usará almidón como principal insumo. Es un recurso renovable, biodegradable y compostable. Nuestros trabajos previos han mostrado que el almidón extraído de papas andinas puede ser usado para producir biopolímeros y nanopartículas. Controlando los parámetros de procesamiento se fabricarán láminas con un área superficial, rugosidad y propiedades eléctricas ajustadas para maximizar el efecto triboeléctrico. Los bio-TENGs generarán energía limpia para dispositivos portables y flexibles, como los sensores utilizados para el internet de las cosas, evitando el uso de baterías (que contienen metales pesados y compuestos químicos contaminantes) y disminuyendo así la contaminación por basura electrónica.