¿Y si una tienda de campaña pudiera producir parte de la electricidad que necesita simplemente porque hace viento, alguien se mueve en su interior o la propia tela se flexiona? Un equipo de investigadores ha desarrollado un prototipo de tienda que aprovecha precisamente esos movimientos para generar electricidad mediante una tecnología denominada generador magnetoelástico.
El trabajo, publicado en la revista Matter, propone convertir una estructura que normalmente solo sirve para proteger a sus ocupantes en un sistema de captación de energía ambiental. La idea podría resultar especialmente útil en refugios temporales, campamentos alejados de la red eléctrica y situaciones de emergencia.
Magnetoelasticidad
La clave está en la magnetoelasticidad, un fenómeno por el que las propiedades magnéticas de un material cambian cuando este experimenta una deformación mecánica. Cuando una estructura magnetoelástica se dobla, estira o comprime, cambia su estado magnético. Ese cambio produce a su vez una variación del campo magnético que puede convertirse en corriente eléctrica mediante inducción electromagnética.
Efecto Villari en fibras blandas
El principio no es completamente nuevo. El denominado efecto Villari, relacionado con la magnetoelasticidad, fue descrito en el siglo XIX. Durante mucho tiempo, sin embargo, sus aplicaciones estuvieron limitadas por las características de los materiales rígidos en los que se observaba. La investigación desarrollada durante los últimos años ha permitido trasladar el fenómeno a materiales blandos, flexibles y textiles, mucho más adecuados para dispositivos portátiles.
De hecho, en 2021 investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) demostraron que fibras blandas con propiedades magnetoelásticas podían integrarse en tejidos. El sistema combinaba fibras magnéticas y conductoras y era capaz de transformar deformaciones mecánicas en señales eléctricas. Posteriormente se desarrollaron generadores magnetoelásticos capaces de aprovechar incluso el movimiento del cuerpo y la energía del viento. El nuevo paso ha consistido en llevar esa tecnología desde pequeños dispositivos hasta una estructura textil mucho mayor: una tienda.
El prototipo incorpora cintas magnetoelásticas en el suelo, mientras que el techo utiliza una arquitectura de varias capas en la que se integran fibras conductoras y una película magnetoelástica. De esta manera, distintas partes de la tienda pueden responder a diferentes fuentes de movimiento. El viento puede hacer oscilar la cubierta; una persona puede deformar el suelo al caminar o cambiar de posición; y la manipulación o flexión de la tela durante el montaje también puede proporcionar energía.
Capacidad de generación de electricidad
Los investigadores comprobaron experimentalmente la capacidad de generación de electricidad. En una de las pruebas, una pequeña muestra del tejido magnetoelástico consiguió cargar un condensador de 0,22 microfaradios hasta 5,8 voltios en 1,5 segundos al ser golpeada con la mano. El resultado demuestra que el material puede transformar movimientos relativamente pequeños en energía eléctrica.
Pero conviene poner estas cifras en perspectiva. La tienda no puede sustituir actualmente a un generador convencional ni proporcionar la energía necesaria para aparatos de gran consumo. Su interés se encuentra en la electrónica de bajo consumo y, sobre todo, en la posibilidad de disponer de una fuente complementaria de electricidad allí donde la energía convencional sea difícil de conseguir.
Una ventaja frente a los paneles solares es que no necesita que brille el sol. Mientras exista movimiento —viento, vibraciones o actividad humana— el tejido puede seguir produciendo energía, incluso en condiciones de sombra o durante la noche.
Para emergencias
El concepto podría tener aplicaciones en campamentos de emergencia, refugios para catástrofes, expediciones, instalaciones remotas o sistemas autónomos de sensores. En estos escenarios, unos pequeños aportes continuos de energía pueden ser suficientes para alimentar iluminación LED, sensores, dispositivos de comunicación u otros equipos de muy bajo consumo.
Todavía quedan, sin embargo, obstáculos importantes antes de que una tienda de este tipo pueda convertirse en un producto comercial. Los investigadores tendrán que determinar cuánta electricidad puede generar realmente una tienda a escala completa, cuánto resisten los materiales después de miles de ciclos de plegado y exposición a la lluvia, el viento y la radiación solar, y cuánto costaría fabricar los tejidos magnetoelásticos a gran escala.
La verdadera novedad, por tanto, no es una tienda que produzca grandes cantidades de electricidad, sino la idea de convertir el propio refugio en un recolector de energía. Una lona que se mueve con el viento, vibra con los sonidos o se deforma con el movimiento de sus ocupantes deja de ser un elemento pasivo y empieza a formar parte del sistema energético.
Y esa idea podría extenderse mucho más allá de las tiendas: si los materiales magnetoelásticos consiguen integrarse de forma barata y duradera en tejidos, prendas, toldos o estructuras flexibles, cualquier superficie que se mueva podría convertirse potencialmente en una pequeña fuente de electricidad.
