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Si cierras los ojos en un lugar tranquilo comenzarás a sentir la cadencia de tu respiración, los latidos de tu corazón, el pulso en tus muñecas. Todos esos fenómenos vienen a decir que estás vivo, pero son también un ejemplo de energía desaprovechada. En un mundo perfecto, el cuerpo humano podría convertirse en una fuente de energía renovable en la que la respiración, el latido del corazón y hasta el flujo de la sangre por las arterias podría ser aprovechada por diminutas centrales eléctricas. Desde hace años, científicos de todo el mundo ya trabajan en la construcción de esas centrales, usando materiales especiales que, en ocasiones, se reducen a dimensiones nanométricas. El objetivo, dicen, es crear una nueva generación de dispositivos que puedan usar la energía del cuerpo para alimentar marcapasos, sistemas de alerta para diabéticos y muchos otros dispositivos que medirían las constantes vitales en tiempo real sin usar más electricidad que la que se pueda extraer de nuestro movimiento o el de nuestros órganos.

“La energía disponible en nuestro cuerpo por procesos fisiológicos es mil veces superior a la que se necesita para alimentar algunos pequeños aparatos electrónicos”, explica Xudong Wang, un profesor de la Universidad de Wisconsin en Madison experto en materiales piezoeléctricos. Hace algo más de dos años, el equipo de Wang desarrolló un dispositivo capaz de convertir una pequeña corriente de aire como la respiración en electricidad. Esto se hace gracias a materiales que, al doblarse generan energía, es decir, materiales piezoeléctricos. Wang diseñó una especie de molino de viento en miniatura que consistía en una fina tira de un material piezoeléctrico que al vibrar por el paso del aire generaba pequeñas corrientes. “Este y otros dispositivos similares son capaces de generar decenas de microvatios, suficiente para mover dispositivos electrónicos pequeños como sensores o implantes para medir la glucosa en la sangre, la presión arterial o monitorizar el corazón”, añade Wang, que actualmente está probando el comportamiento de otros materiales para extraer energía del cuerpo humano. En muchos casos, dice, la tecnología “es factible hoy por hoy”.

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Y, como los materiales funcionan de la misma forma, Wang asegura que desde el punto de vista tecnológico no hay diferencia entre implantarlos en el interior del cuerpo o sobre la piel. Hasta ahora se han desarrollado aparatos capaces de generar electricidad gracias al movimiento de extremidades, algo bastante obvio, pero también a partir de fenómenos bioquímicos como la oxidación de la glucosa o el potencial eléctrico generado en el oído interno cuando entran sonidos. El más difícil todavía lo ha realizado el equipo de Rolf Vogel, profesor de ingeniería cardiovascular de la Universidad de Berna. En 2013 Vogel y el resto de su equipo presentaron un sistema que en teoría puede extraer energía de la diminuta deformación de una arteria cuando pasa por ella el flujo sanguíneo. Este año, Vogel publicará el primer ejemplo de una “turbina vascular” capaz de generar electricidad y alimentar un marcapasos.

En los marcapasos actuales hay que reemplazar la batería cada ocho o diez años, lo que requiere una intervención quirúrgica. Uno de los avances más sorprendentes en este campo ha sido un chip capaz de convertir el latido del corazón en electricidad. La energía extraída era suficiente como para alimentar un marcapasos convencional, un importante paso hacia una nueva generación de implantes que no necesiten recargar las baterías.

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Este chip es capaz de convertir el latido del corazón en electricidad

El nuevo implante, desarrollado en EEUU, parece un chip como el que hay en cualquier teléfono móvil. Pero realmente está hecho de capas nanométricas de circonato titanato de plomo, un material piezoeléctrico que genera electricidad con cada latido del corazón y lo envía a una pequeña batería donde se almacena. Todo va montado en una capa de silicona que se implanta directamente en el corazón. Por ahora, sus creadores lo han probado en vacas, cerdos y ovejas, la primera vez que un dispositivo así se prueba en órganos con una talla similar a la humana. Y ha sido todo un éxito. El dispositivo ha generado la energía necesaria y no ha causado problemas de rechazo, según explica John Rogers, líder del trabajo e investigador de la Universidad de Illinois (EEUU). En 2011, Rogers desarrolló unchip-tatuaje que funciona pegado a la piel aunque se deforme y que apareció en la prestigiosa revista ‘Science’.

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El paso decisivo será hacer lo mismo en humanos. El ensayo de implantes como los mencionados deben pasar los ensayos clínicos en pacientes que pueden alargarse años y en los que muchos adelantos de este tipo fracasan. Otras veces simplemente es demasiado caro llevarlos a cabo.

No está claro aún cuál será la aplicación exacta. Posiblemente las primeras sean en la electrónica de consumo, más que en la médica, en la forma de pequeños chips externos capaces de alimentar un pulsómetro o un dispositivo similar con nuestra propia energía. Más adelante, las cosas pueden cambiar mucho.

“Es muy difícil de predecir pero en 20 años creo que la barrera entre electrónica de consumo y médica va a desaparecer”, opina Ernest Mendoza, del grupo de nanomateriales de la Universidad Politécnica de Cataluña. El experto cree que el gran impedimento de este tipo de aparatos es que, por ahora, son demasiado caros. Esto cambiará en cuanto una empresa grande de electrónica de consumo se “meta” en este campo, algo que ya están haciendo tímidamente compañías como Apple, cuyo reloj iWatch tendrá sistemas de recuperación de energía, señala Mendoza. Habrá dispositivos que medirán el pulso, el ritmo cardiaco o información relativa a una dolencia concreta como la diabetes usarán parte de esa energía sobrante que hoy derrocha nuestro cuerpo. “Tendremos información en tiempo real de nuestro estado de salud gracias a este tipo de dispositivos y ya no irás al médico cuando te sientas mal, sino cuando te lo diga el aparato”, concluye Mendoza.

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Ventana al Conocimiento

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