Para la recolección de energía para dispositivos IoT se aplicaban pequeñas placas solares que captan la iluminación del sol tanto en exteriores como en interiores. Sin embargo, la Universidad Nacional de Singapur (NUS), en Asia, ha desarrollado un generador de energía con efecto de sombra (SEG), un sistema que utiliza el contraste de la iluminación entre las áreas iluminadas y sombreadas para generar electricidad.
Los equipos de Ciencias e Ingenierías de Materiales de NUS y NUS Physics han sido los encargados de desarrollar el generador de energía con efecto de sombra, que aprovecha el contraste en la iluminación que «induce una diferencia de voltaje entre la sombra y las secciones iluminadas, lo que resulta en una corriente eléctrica», explica Tan Swee Ching, profesor asistente del equipo de investigación del departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de NUS.
El sistema SEG realiza dos funciones esenciales: convierte el contraste de la iluminación de las sombras parciales en electricidad y funciona como un sensor de proximidad autoalimentado para monitorear objetos en movimiento. En la segunda funcionalidad, cuando un objeto pasa por el SEG, proyecta una sombra intermitente en el dispositivo y activa el sensor para registrar la presencia y el movimiento del objeto.
Características de SEG
Su composición comprende un conjunto de celdas SEG dispuestas en una película de plástico flexible y transparente. Cada una de las celdas SEG se compone de una película delgada de oro depositada en una oblea de silicio.
«Cuando toda la celda SEG está iluminada o en la sombra, la cantidad de electricidad generada es muy baja o nula. Descubrimos que el área de superficie óptima para la generación de electricidad es cuando la mitad de la celda SEG está iluminada y la otra mitad en la sombra, ya que esto proporciona suficiente área para la generación y recolección de carga respectivamente», añade Andrew Wee, profesor del co-equipo de NUS Physics.
Mejoras del dispositivo SEG
El equipo de investigadores tardó cuatro meses en conceptualizar, desarrollar y perfeccionar el rendimiento del dispositivo. En la siguiente fase de investigación, el equipo de NUS experimentará con otros materiales, además del oro, para reducir el costo de fabricación.
Los investigadores de NUS también están estudiando el desarrollo de sensores autoalimentados con funcionalidades versátiles, así como SEG portátiles que se pueden conectar a la ropa para cosechar energía durante las actividades diarias normales. Otra área prometedora de investigación es el desarrollo de paneles SEG de bajo costo para la recolección eficiente de energía de la iluminación interior.