El agua limpia es crucial para la vida, pero asegurar la calidad del agua en áreas remotas o altamente contaminadas es un desafío. Ahora, investigadores de la National Taiwan University han desarrollado una tecnología innovadora: un sistema compacto de monitoreo de calidad del agua sin baterías que opera utilizando el movimiento natural de las olas para detectar contaminantes en el agua.
Esta innovación integra dos componentes clave. El primero es un generador nano de fricción rotativo (R-TENG), que captura energía del movimiento del agua y la convierte en electricidad. La energía recolectada alimenta un sensor de transistor de alta sensibilidad basado en materiales AlGaN/GaN, conocido por su estabilidad y rendimiento en condiciones ambientales adversas. La investigación relacionada se publicó en la revista Nano Energy.
Este sensor puede detectar con precisión asombrosa una variedad de sustancias nocivas, cubriendo metales pesados (como plomo, arsénico y cromo), pesticidas y partículas microplásticas.
El dispositivo utiliza una carcasa de acrílico impermeable, impulsada por imanes, y puede operar continuamente bajo el agua, produciendo un voltaje estable incluso en entornos de alta humedad. Toma aproximadamente 10 segundos cargar un pequeño capacitor, después de lo cual puede proporcionar la energía necesaria para mediciones en tiempo real del sensor.
En pruebas de laboratorio y en ríos, el sistema demostró ser confiable, distinguiendo contaminantes tan bajos como niveles nanomolares y mostrando una fuerte respuesta lineal a cambios en el pH del agua.
Lo importante es que este sensor autoalimentado no requiere baterías ni cables de energía, que a menudo obstaculizan el monitoreo ambiental a largo plazo. Al recolectar energía de olas, puede desplegarse de manera sostenible y a largo plazo en océanos, ríos y lagos, contribuyendo a la protección ecológica y la salud pública.
El profesor Tsung-Hsun Lin dijo: “Este dispositivo compacto y autoalimentado proporciona una solución inteligente para el monitoreo remoto de calidad del agua y la detección temprana de contaminación”.
