Nuevos bionanomateriales para el desarrollo sostenible de sistemas flexoeléctricos avanzados de captación y almacenamiento de energía limpia

Tradicionalmente se ha intentado reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) con el desarrollo de nuevas fuentes de energías limpias para la generación de electricidad para instalaciones a gran escala. Sin embargo, cada vez se utilizan más dispositivos portables, inteligentes e interconectados, que utilizan sensores y tecnologías del tipo IoT (Internet de las Cosas). Se estima que se llegará a tener unos tres trillones de sensores funcionando en el futuro. En países en vías de desarrollo como el Perú, se cree que este tipo de tecnologías presentan una oportunidad para acortar la brecha de desarrollo tecnológico que separa regiones más adelantadas de las zonas rurales. No se podrán disminuir las emisiones de GEI si no se desarrollan tecnologías adecuadas para proveer de energía a este tipo de dispositivos, que tienen características diferentes a las instalaciones industriales de gran escala. En este proyecto se propone desarrollar una tecnología que permita fabricar un captador/almacenador de energía para aparatos electrónicos autoalimentados (self-powered) utilizando biopolímeros (celulosa y polisacáridos de algas) con dos tipos de nanomateriales avanzados: i)MXenos y ii)estructuras metal-orgánicas (MOFs). Los MXenos brindan alta conductividad, mientras que los MOFs proveen de una gran área superficial y permiten controlar la respuesta flexoeléctrica. La captación de energía del ambiente (energy harvesting) permitirá convertir la energía mecánica de movimientos y vibraciones en energía eléctrica. De esta manera se tendrá disponible una nueva tecnología que permitadar energía a aparatos electrónicos portátiles y evitará el uso de baterías (difíciles de reciclar y con una alta huella de carbono) y energía eléctrica de la red. Esta tecnología contribuirá con la generación de energía limpia y la reducción de GEI.