La energía fotovoltaica ultraeficiente que funciona en interiores podría hacer que la carga de dispositivos móviles, enchufar enrutadores y colocar las baterías en los controles remotos sea todo un historial.

En lugar de depender de los rayos directos del sol, los nuevos paneles fotovoltaicos generan electricidad al convertir la luz ambiental, como las bombillas interiores, en electricidad. Esto puede ser ideal para algunos dispositivos inalámbricos e inteligentes de baja potencia.

Publicando sus hallazgos en el Real Sociedad de Química La revista Chemical Science, un equipo dirigido por la Dra. Marina Freitag de la Universidad de Newcastle, Reino Unido, y la Universidad de Uppsala, Suecia, ha mejorado el diseño de paneles solares convencionales.

El equipo está utilizando una combinación de tintes para enfocar los paneles exclusivamente en luz artificial. Luego, estos paneles se aplican a sensores que miden funciones de manera similar a los relojes inteligentes o termostatos de interior, lo que les permite operar sin una fuente de alimentación conectada.

El Dr. Freitag dice: "Los tintes que usamos nos permiten enfocar la energía fotovoltaica en los espectros de luz visibles, ya que no tenemos que preocuparnos por la luz ultravioleta o infrarroja, por ejemplo. También se pueden usar al aire libre, pero son más efectivos en el interior. Cuando combina eso con Internet de las cosas (IoT) y la inteligencia artificial (AI), pueden funcionar independientemente de cables y baterías, lo que los hace mucho más sostenibles.

“Hay varios usos diferentes para esto. He estado trabajando en prototipos para dispensadores automáticos de líquidos, para monitoreo de edificios de bajo mantenimiento a través de IoT, por ejemplo, monitoreo de temperatura o integridad estructural. En lugar de tener cables en todas partes, la alimentación de estos dispositivos se puede hacer con solo presionar el interruptor de la luz ”, agrega.

El equipo del Dr. Freitag demostró que la integración de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático con la ingeniería permitió a los dispositivos maximizar la eficiencia al comprender cuándo estará disponible la mejor luz.

Y como la luz varía a lo largo del día, los dispositivos podrían retener actividades intensivas, como instalar actualizaciones, para cuando la luz disponible sea más brillante.

La investigación se considera crucial para el desarrollo continuo de dispositivos para Internet de las cosas: dispositivos inteligentes que se conectan a Internet para ayudarnos en nuestra vida diaria. Desde timbres inteligentes y bombillas conectadas hasta relojes inteligentes y parlantes inteligentes, se estima que ya tenemos 20 mil millones de dispositivos de este tipo en nuestros hogares. Sin embargo, con pronósticos que sugieren que agregaremos 55 mil millones más a nuestros hogares para 2025, la Dra. Freitag espera que su innovación realmente pueda reducir la cantidad de dispositivos y baterías necesarios.

"Tener 75 mil millones de dispositivos es un número increíble", comenta el Dr. Freitag. “Sin duda, es preferible tener una serie de sensores inteligentes que se puedan comunicar entre sí que tener muchos dispositivos, cada uno con sus propias baterías. En última instancia, esto podría eliminar la necesidad de baterías y hacer que IoT sea sostenible en el futuro ".

May Copsey, editora ejecutiva de la Royal Society of Chemistry, dice: “Una investigación química como esta, que podríamos ver en todos los hogares del mundo algún día, es lo que hace que trabajar en nuestra revista insignia Chemical Science sea increíblemente emocionante.

“En una era en la que cada vez tenemos una red de dispositivos inteligentes y conectados en nuestros hogares, imagínense las implicaciones para reducir el consumo de energía global si se puede utilizar una fuente de energía completamente sin explotar. Aparte de esto, el simple hecho de no tener que conectar el creciente número de dispositivos en nuestro hogar a la toma de corriente de la pared ahorrará mucha frustración con los cables enredados o la necesidad de reciclar las baterías ”, concluye Copsey.

La investigación fue el resultado de una colaboración interdisciplinaria compuesta por el experto en aprendizaje automático, Alessio Gagliardi de la Universidad Técnica de Munich, el experto en IoT Richard Freitag, la Universidad de Uppsala y el experto de renombre mundial en IA, Richard Socher de Fuerza de ventas.

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