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ITE prototipa una biopila de última generación integrada en prendas deportivas que emplea el sudor humano como energía

12/07/2023

La digitalización ha tomado una velocidad de no retorno. En 2020, un estudio realizado por una de las principales consultoras de mercado a nivel internacional aportaba una cifra desconocida: más de 830 millones de personas en todo el mundo usaron sistemas de monitorización de tipo wearables o aplicaciones de fitness. El mismo estudio señalaba que el 56% de todos los deportistas esperan usar wearables en el futuro para medir su rendimiento, llevar a cabo sesiones de entrenamiento on line y contar con un apoyo para llevar un estilo de vida saludable.

La tasa de crecimiento de la práctica deportiva es cada vez mayor y los usuarios reclaman más y mejor información sobre sus progresos y estado fisiológico. Es por ello por lo que el uso de dispositivos electrónicos portables -como smartwatches- es un elemento clave tanto para deportistas aficionados como profesionales, puesto que permiten un seguimiento fácil de los entrenamientos, permitiendo almacenar y transmitir información cómodamente. Sin embargo, todos estos tienen un inconveniente: poseen una batería que debe cargarse periódicamente.

Es por ello que la recolección de energía (energy harvesting) juega un papel crucial para solventar esta cuestión. Se trata de un proceso para recoger energía limpia, renovable y permanentemente accesible a partir de fuentes alternativas a las pilas o baterías. Existen numerosas fuentes de energía con las que alimentar dispositivos sin depender de éstas y una de ellas es el cuerpo humano, que se recarga a través de los alimentos para realizar sus funciones. Parte de esa energía puede ser recogida sin producir efectos negativos en el cuerpo y utilizada para alimentar dispositivos médicos (medición de diabetes) o deportivos. 

Electrodos de última generación en el tejido deportivo

La energía del cuerpo es segura, confiable y ecológica y por ello el energy harvesting es ahora una línea de investigación en auge. Algo a lo que no es ajeno el Instituto Tecnológico de la Energía, que también está llevando a cabo una investigación -con el apoyo del Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) mediante convenio de I+D con la Generalitat Valenciana dentro de las ayudas dirigidas a centros tecnológicos de la Comunitat Valenciana- en este campo.

Se trata del proyecto ENERGYM CELL que tiene como objetivo principal desarrollar electrodos sobre soportes flexibles para recolectar energía del sudor y usarla para alimentar dispositivos wereables en el ámbito de la monitorización personal. Así, pretende solventar los problemas de estabilidad, miniaturización, acceso a la muestra y eficiencia de este tipo de dispositivos mediante la creación de una biopila alimentada a través del sudor e integrada en prendas deportivas.

Este proyecto da un paso más en el acercamiento de la investigación sobre la tecnología de biopilas, que hasta ahora se había centrado en el uso de la glucosa como fuel, una molécula menos abundante y accesible que el sudor.

Durante su desarrollo se evaluarán diferentes métodos de deposición/impresión de materiales sobre soportes flexibles para la generación de electrodos con las propiedades comentadas para, posteriormente, someter a estos sustratos conductores a modificación químicas y/o biológicas para la obtención de electrodos que puedan aplicarse a estrategias de energy harvesting para biopilas enzimáticas de sudor. 

Como explican desde el equipo investigador «para lograr este objetivo estamos trabajando tanto en la generación de electrodos sobre soportes textiles como en su miniaturización». Y los efectos no se han hecho esperar, «ya tenemos resultados preliminares -añaden- que indican una buena integración en textiles y durante el proyecto se trabajará en mejorar sus prestaciones enfocados en su aplicación para recolección de energía en sensores autoalimentados». Además, también se evaluarán estrategias electrónicas para la alimentación de sistemas de monitorización personal y su posible aplicación en sensórica.

El proyecto ENERGYM CELL tiene expediente IMAMCA/2023/9, con solicitud de cofinanciación por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) mediante convenio de I+D con la Generalitat Valenciana dentro de las ayudas dirigidas a centros tecnológicos de la Comunidad Valenciana.

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