Investigadores de la Universidad Nacional de Taiwán han desarrollado un nuevo dispositivo que convierte vibraciones ambientales en electricidad de forma más eficiente.

• Energía de vibraciones cotidianas.
• Dispositivo que se autoajusta.
• Tecnología más eficiente y versátil.
• Hasta 29 V en pruebas de laboratorio.
• Menos dependencia de baterías.
• Aplicaciones reales ya en estudio.

Un dispositivo que se autoajusta y convierte vibraciones en energía útil

Cada día, el entorno vibra sin que lo notemos. El paso de un tren, el crujido de un puente al paso de los coches o incluso nuestras pisadas generan pequeñas sacudidas que se disipan sin dejar rastro. Pero un grupo de investigadores de la Universidad Nacional de Taiwán ha desarrollado una tecnología capaz de aprovechar esa energía desaprovechada y convertirla en electricidad útil, de forma adaptable, eficiente y sin necesidad de intervención externa.

Un salto de diseño: del doblado al estirado

La mayoría de los dispositivos piezoeléctricos actuales —los que transforman tensión mecánica en electricidad— se basan en estructuras que vibran como una lengüeta o una tabla de surf: flexibles pero limitadas. Este enfoque tiene un problema clave: sólo funciona bien con una frecuencia específica, lo que reduce su utilidad en entornos donde las vibraciones cambian constantemente.

El equipo liderado por el profesor Wei-Jiun Su replanteó por completo este modelo. En lugar de flexión, su diseño emplea un modo de estiramiento. Utiliza una película fina de PVDF (fluoruro de polivinilideno), un material piezoeléctrico ligero y flexible, que se tensa uniformemente como la superficie de un tambor. De este modo, toda la superficie trabaja activamente en la generación de electricidad, sin desperdiciar zonas pasivas.

El truco: una masa móvil que sintoniza sola

La innovación más potente, sin embargo, está en un pequeño detalle: una masa deslizante interna. Este componente se mueve en función de la intensidad de las vibraciones, ajustando dinámicamente la frecuencia natural del dispositivo. Si las vibraciones aumentan, la masa se desplaza hacia fuera y reduce la frecuencia de resonancia. Si disminuyen, regresa hacia el centro y la eleva. En otras palabras, el sistema se autoajusta sin necesidad de sensores ni motores externos.

Este mecanismo convierte el dispositivo en una especie de «intérprete» que mantiene el ritmo del entorno. Ya no necesita que el entorno coincida con su frecuencia ideal: se adapta a él. Esto lo hace ideal para escenarios impredecibles como estructuras urbanas, infraestructuras ferroviarias o incluso aplicaciones biomédicas.

Rendimiento y resultados en pruebas reales

En pruebas de laboratorio, el nuevo recolector alcanzó picos cercanos a 29 voltios, una cifra destacable para un aparato de tamaño compacto. Además, duplicó el rango de frecuencia operativo en comparación con diseños tradicionales. Esto significa que puede funcionar de forma estable en entornos cambiantes, sin interrupciones ni pérdida de rendimiento.

Aún más interesante es su capacidad para cambiar sin ayuda entre estados de baja y alta energía. Esa autonomía lo convierte en una solución realista para dispositivos autónomos que necesiten operar durante largos períodos sin mantenimiento, recarga ni sustitución de baterías.

Aplicaciones que ya se están explorando

Este avance no se queda en teoría. Actualmente, algunas universidades e instituciones europeas están probando dispositivos similares en puentes, túneles y vías ferroviarias para alimentar sensores de monitoreo estructural. En Corea del Sur y Alemania, se han iniciado pilotos donde se integran recolectores de vibración en el mobiliario urbano para alimentar balizas de tráfico o estaciones meteorológicas autónomas.

En el ámbito médico, se estudia la posibilidad de integrar esta tecnología en implantes activos, como marcapasos o sensores intracorporales, que se recargan con el movimiento natural del cuerpo. Esto reduciría intervenciones quirúrgicas para cambiar baterías, con impactos directos en la calidad de vida de los pacientes.

Y en el campo de la electrónica personal, se abre la puerta a dispositivos wearables autoalimentados, especialmente útiles en zonas remotas, deportes de aventura o sistemas de emergencia.

Más información: Liang-Wei Tseng et al, Theoretical and experimental study on a self-tuning stretch-mode piezoelectric energy harvester, Energy Conversion and Management (2025). DOI: 10.1016/j.enconman.2025.120172