Descubren un material que permite generar electricidad sin baterías a partir del entorno

¿Y si se pudiese transformar la manera en la que se alimentan los dispositivos electrónicos? Baterías y pilas desempeñan en este momento un papel fundamental para que estos elementos puedan funcionar, pero un equipo internacional de investigadores ha dado un paso clave que podría llevar a una revolución energética.

Investigadores liderados por el profesor Dongchen Qi, de la Facultad de Química y Física de la QUT, y el profesor Xiao Renshaw Wang, de la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur, estudiaron el mecanismo que rige el llamado efecto Hall no lineal (NLHE) y han publicado la investigación en la revista Newton.

A diferencia del efecto Hall convencional, esta variante cuántica permite transformar directamente señales eléctricas alternas –como las procedentes de fuentes inalámbricas o del propio entorno– en corriente continua aprovechable, sin recurrir a diodos ni a componentes voluminosos.

«El efecto Hall no lineal es un fenómeno cuántico complejo dentro de la física de la materia condensada, en el que se genera un voltaje perpendicular a una corriente alterna aplicada, incluso sin la presencia de un campo magnético», explica el profesor Qi. «Esto abre la posibilidad de convertir señales alternas en corriente continua, imprescindible para alimentar dispositivos electrónicos. En la práctica, implicaría que sensores o chips podrían operar sin baterías, extrayendo energía directamente de su entorno».

El equipo centró su investigación en el telururo de bismuto, un material topológico de gran calidad conocido por sus singulares propiedades electrónicas, y comprobó que este efecto se mantiene estable incluso a temperatura ambiente, un aspecto clave para su aplicación real.

Además, los investigadores observaron que tanto la dirección como la intensidad del voltaje generado dependen de la temperatura. A temperaturas bajas, el comportamiento del material está dominado por pequeñas imperfecciones. Sin embargo, al aumentar la temperatura, las vibraciones naturales de la red cristalina pasan a ser el factor determinante, provocando incluso cambios en la dirección de la señal eléctrica.

«Comprender estos mecanismos internos permite diseñar dispositivos capaces de aprovecharlos», añade Qi. «Así, los efectos cuánticos dejan de ser conceptos teóricos y se convierten en herramientas prácticas, con potencial para aplicaciones que van desde sensores autoalimentados y tecnología portátil hasta componentes ultrarrápidos para futuras redes inalámbricas».

¿Camino hacia la desaparición de las baterías?

Este hallazgo abre el camino hacia una menor dependencia de baterías o pilas para suministrar energía a muchos dispositivos tecnológicos, que actualmente copan nuestro día a día. No obstante, en el corto plazo no se espera que desaparezcan las baterías.

Este fenómeno cuántico se perfila especialmente para dispositivos de muy bajo consumo, como sensores, etiquetas electrónicas o microchips diseñados para funciones concretas, tal y como recuerdan desde Econoticias. No se trata, por tanto, de suministrar energía a electrodomésticos coches eléctricos o una placa de inducción utilizando la señal de un rúter. La energía que puede obtenerse de las ondas ambientales, incluso con estos materiales avanzados, sigue siendo reducida, y su incorporación a productos comerciales aún se encuentra en una etapa inicial de desarrollo.

Aun así, su relación con la transición ecológica resulta clara. Reducir el uso de pilas desechables implica disminuir la demanda de materias primas críticas, generar menos residuos peligrosos y recortar las emisiones asociadas a todo su ciclo de vida. En la práctica, esto también beneficia al usuario, que se enfrenta con menos frecuencia a dispositivos que dejan de funcionar en el momento más inoportuno por una simple pila agotada.

Estos avances no buscan, por ende, reemplazar completamente a las baterías, sino optimizar su uso, reservándolas para aquellos casos en los que son realmente imprescindibles. Este enfoque contribuye tanto a reducir el impacto ambiental como a aliviar el gasto económico a largo plazo.