El profesor asociado de ingeniería mecánica de la Universidad de Utah, Mathieu Francoeur, ha descubierto una forma de producir más electricidad a partir del calor de lo que se creía posible mediante la creación de un chip de silicio, que convierte más radiación térmica en electricidad.

Esto podría dar lugar a dispositivos como ordenadores portátiles y teléfonos móviles con una duración de la batería mucho más larga y paneles solares que son mucho más eficientes a la hora de convertir el calor radiante en energía.

La energía que se desperdicia en forma de calor es una de las mayores fuentes de perdidas. Por ejemplo, los motores de los coches, los ordenadores portátiles, los teléfonos móviles e incluso los frigoríficos, que se calientan con el uso excesivo. Imagínate si pudieras capturar el calor que generan y convertirlo en más energía.

Los investigadores han determinado previamente que existe un “límite teórico” para la cantidad de energía que se puede producir a partir de la radiación térmica (calor).

Pero Francoeur y su equipo han demostrado que pueden ir mucho más allá de este límite y producir más energía si crean un dispositivo que utiliza dos superficies de silicio muy juntas.

El equipo fabricó un chip de 5 mm por 5 mm de dos obleas de silicio con un espacio nanoscópico entre ellas de sólo 100 nanómetros de grosor, o una milésima parte del grosor de un cabello humano.

Mientras el chip estaba en el vacío, calentaron una superficie y enfriaron otra superficie, lo que creó un flujo de calor que puede generar electricidad. El concepto de crear energía de esta manera no es único, pero Francoeur y su equipo han descubierto una manera de encajar las dos superficies de silicio de forma uniforme a escala microscópica sin tocarse entre sí. Cuanto más cerca estén, más electricidad podrán generar.

En el futuro, Francoeur piensa que esta tecnología podría utilizarse no sólo para enfriar dispositivos portátiles como ordenadores portátiles y teléfonos inteligentes, sino también para canalizar ese calor hacia una mayor duración de la batería, posiblemente hasta un 50% más. Un ordenador portátil con una carga de seis horas podría pasar a nueve horas, por ejemplo.

Los chips podrían utilizarse para mejorar la eficiencia de los paneles solares o aprovechar el calor que desprenden los vehículos para ayudar a alimentar los sistemas eléctricos. También podrían diseñarse para que encajen en dispositivos médicos implantables, como un marcapasos, que no requeriría baterías reemplazables.

Otra ventaja es que esta tecnología puede ayudar a mejorar la vida útil de los procesadores informáticos al mantenerlos fríos y reducir el desgaste, y ahorrará más energía, que de otro modo se utilizaría para que los ventiladores enfríen los procesadores.

“Pones el calor de nuevo en el sistema como electricidad”, dijo. “Ahora mismo, lo estamos tirando a la atmósfera. Es calentar tu habitación, por ejemplo, y luego usas el aire acondicionado para enfriar tu habitación, lo que desperdicia más energía“.