Un equipo del Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (ICMS), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Sevilla (US), ha desarrollado y patentado un dispositivo híbrido capaz de generar electricidad a partir del sol y la lluvia de forma simultánea. La innovación, una lámina ultrafina de unos 100 nanómetros depositada mediante tecnología de plasma, no solo protege y mejora la durabilidad de las celdas solares de perovskita, sino que permite a nanogeneradores triboeléctricos producir hasta 110 voltios con el impacto de una sola gota de agua. Más allá del avance científico, los autores subrayan su impacto directo en la industria del Internet de las Cosas (IoT), donde la autonomía energética y la resistencia ambiental son claves para desplegar sensores y dispositivos en exteriores sin depender de baterías convencionales.
El nuevo recubrimiento actúa como encapsulante químico y optimizador óptico de las celdas solares de perovskita, materiales con gran potencial por su alta eficiencia y bajo coste, pero sensibles a la humedad y, al mismo tiempo, convierte la energía cinética de la lluvia en electricidad gracias a su superficie triboeléctrica. Esta doble captación energética permite que dispositivos electrónicos portátiles o inalámbricos funcionen tanto en días soleados como lluviosos, reduciendo la necesidad de mantenimiento y sustitución de baterías.
Energía continua para sensores y dispositivos inteligentes
En el ámbito de los sensores ambientales, como los que miden humedad, lluvia o niveles de contaminación, la posibilidad de contar con una fuente energética continua facilita su instalación en redes distribuidas y en ubicaciones remotas, donde el acceso para cambiar baterías resulta costoso o complejo.
En el caso de los sensores estructurales instalados en puentes y edificios, el dispositivo ofrece una solución robusta frente a condiciones meteorológicas adversas, garantizando la monitorización permanente del estado de las infraestructuras sin interrupciones energéticas.
Asimismo, las estaciones meteorológicas autónomas pueden beneficiarse de este sistema híbrido, ya que combinan de forma natural la exposición al sol y a la lluvia, aprovechando ambos recursos para mantener activos sus sistemas de medición y transmisión de datos.
En la agricultura de precisión, donde se despliegan redes de sensores para controlar parámetros del suelo y del ambiente, la tecnología desarrollada permite avanzar hacia explotaciones más eficientes y sostenibles, minimizando la dependencia de baterías y mejorando la continuidad operativa de los dispositivos en campo abierto.
Los investigadores también destacan su viabilidad en entornos de ciudades inteligentes, como en sistemas de señalización, alumbrado auxiliar autónomo o soluciones de monitorización urbana, gracias a su resistencia frente a la lluvia, la humedad y los ciclos térmicos. Del mismo modo, podría aplicarse en estructuras energéticas distribuidas situadas en zonas remotas o aisladas, como estaciones marinas, donde la fiabilidad y la autonomía son factores críticos.
Menos baterías, más sostenibilidad
Frente a la pérdida de rendimiento de los paneles solares en condiciones nubladas y a las limitaciones de las baterías tradicionales, el dispositivo propone una simbiosis sol-lluvia que garantiza producción energética continua. Esto puede traducirse en una reducción del uso de baterías desechables y en menores costes de mantenimiento en redes IoT de gran escala.
El desarrollo se enmarca en proyectos europeos y nacionales que han permitido avanzar en nanogeneradores triboeléctricos protegidos mediante patente. Con este avance, el ICMS abre nuevas vías para diseñar sistemas electrónicos autónomos, resilientes y preparados para operar en exteriores, consolidando el concepto de panel híbrido sol-lluvia como una solución estratégica para el crecimiento sostenible del IoT y las infraestructuras inteligentes.