Ahora, un equipo de investigación dirigido por el Instituto de Investigación Científica e Industrial (SANKEN) de la Universidad de Osaka ha utilizado tecnología de procesamiento de semiconductores convencional para controlar con precisión la estructura y disposición de los nanoporos en una membrana de silicio ultrafina. Debido a que estos métodos de fabricación existen desde hace décadas, los costos y las complejidades del diseño se minimizaron. Además, el tamaño y la ubicación de los poros podrían controlarse con precisión.
«Cada vez que hay una situación de desequilibrio, como dos tanques de agua con diferentes concentraciones de sal, a menudo existe la oportunidad de convertir esta energía termodinámica en electricidad», dice el primer autor Makusu Tsutsui.
Con un solo nanoporo de 20 nm de tamaño, el dispositivo alcanzó una eficiencia energética máxima de 400 kW/m2. Sin embargo, los investigadores descubrieron que agregar demasiados nanoporos a la membrana en realidad reducía la energía que se podía extraer. La configuración óptima de los poros, nanoporos de 100 nm de tamaño dispuestos en una cuadrícula con una separación de un micrómetro, produjo una densidad de potencia osmótica de 100 W/m2.
Este fue un paso importante en la comprensión de cómo diseñar dispositivos de nanoporos para la mejor generación de energía. «Muchos otros grupos de investigación prometen energía ‘verde’ respetuosa con el medio ambiente, pero vamos un paso más allá y proponemos energía ‘azul’ basada en el agua del océano que se puede aplicar a escala industrial», dice el autor principal Tomoji Kawai.
El estudio se publica en Cell Reports Physical Science, y los proyectos futuros pueden incluir formas de ampliar los dispositivos para pruebas en el mundo real.
