En 2020, Yao y sus colegas publicaron un artículo científico que describía cómo los diminutos nanocables de proteína, producidos por una bacteria, podían recolectar electricidad del aire. El mecanismo exacto aún se está discutiendo, pero los diminutos poros del material parecen ser capaces de atrapar moléculas de agua flotantes. A medida que se frotan contra el material, las moléculas de agua también parecen prestarle una carga.
Yao explica que, en tal sistema, la mayoría de las moléculas permanecen cerca de la superficie y depositan mucha carga eléctrica, mientras que otras penetran más profundamente. Esto crea una diferencia de carga entre las partes superior e inferior de la capa de material.
«Con el tiempo, ves que está ocurriendo una separación de carga», dice Yao. «Eso es realmente lo que sucede en una nube». En una escala mucho más grande y dramática, las nubes de tormenta también crean una acumulación de cargas eléctricas opuestas que eventualmente se descargan en forma de relámpagos.
Esto significa que, al influir en el movimiento de las moléculas de agua y crear las condiciones adecuadas para la separación de carga, puede generar electricidad. «El dispositivo puede funcionar literalmente en cualquier parte de la Tierra», dice Yao.
Ese artículo de 2020 resultó ser la punta del iceberg.
Yao y sus colegas publicaron un estudio de seguimiento en mayo de 2023 en el que crearon el mismo tipo de estructura, llena de nanoporos, pero utilizando una variedad de materiales diferentes, desde copos de óxido de grafeno y polímeros hasta nanofibras de celulosa derivadas de la madera. Todos funcionaron, aunque con algunas pequeñas diferencias. Esto sugiere que la estructura es lo que importa, más que el material en sí.
En los experimentos realizados hasta ahora, dispositivos más delgados que un cabello humano generaron cantidades muy pequeñas de electricidad, equivalentes a una fracción de un voltio. Yao sugiere que simplemente haciendo más material, o uniendo partes de él, podría comenzar a obtener cargas útiles de múltiples voltios y más. Incluso podría estar hecho de un líquido que podría rociarse sobre las superficies para proporcionar una fuente de energía instantánea, sugiere.
«Creo que es realmente emocionante», dice Reshma Rao, ingeniera de materiales del Imperial College London en el Reino Unido, que no participó en el estudio. «Hay una gran flexibilidad en el tipo de materiales que puede usar».
Sin embargo, puede que no sea realista imaginar que esa tecnología alimente edificios enteros o máquinas hambrientas de energía como los automóviles, advierte Rao. Es posible que la humedad solo sea suficiente para alimentar dispositivos de internet de las cosas, como sensores o pequeños dispositivos electrónicos portátiles.
