Inventan un motor que convierte luz en movimiento

Un equipo de investigadores, con el profesor Ikeda Tomiki a la cabeza, trabajando en el Tokyo Institute of Technology, ha desarrollado un dispositivo al que presentan como "el primer motor impulsado exclusiva y directamente por la luz". Lo novedoso es que el invento no hace la obvia conversión de luz a energía mediante celdas solares.

Veamos: si alguien me dice que ha logrado mover un motor a partir de la luz solar, lo primero que pensaría es que ha utilizado una celda solar para transformar la energía de los fotones que llegan desde el Sol en energía eléctrica, y luego con esa corriente mover un motor eléctrico. No tendría (realmente) nada de novedoso. Pero Ikeda Tomiki ha construido algo completamente diferente.

A diferencia del sistema explicado en el párrafo anterior, que además requerirían de un montón de peso (y dinero) en cables y baterías para conducir y almacenar la energía eléctrica, el motor de Tomiki  convierte directamente la luz en energía mecánica. Esto es posible gracias a un “cinturón” construido en un elastómero especial, cuya estructura molecular se expande (o contrae) dependiendo de la intensidad de la iluminación y de la longitud de onda de la luz que incide sobre él.

Ikeda comenzó a trabajar en este proyecto a mediados del 2003, luego de descubrir que un plástico compuesto, que incluye una molécula llamada azobenzeno, se contrae cuando se expone a la luz ultravioleta y recupera su forma original cuando es iluminado por luz visible. Desde entonces, y además de trabajar para mejorar las propiedades del material empleado,  el equipo de Ikeda ha estado buscando la forma de aprovechar sus características para crear un tipo de motor que convierta directamente la luz en movimiento.

Para comprobar si el material que tenían entre manos era capaz de ser utilizado como una fuente de energía mecánica, los investigadores recubrieron una pieza de polietileno con una película del plástico especial, creando un cinturón de apenas 0.08 milímetros de espesor. Esta banda de material compuesto se enrolló alrededor de un par de ruedas, de 3 y 10 milímetros de diámetro respectivamente.

Al exponer el dispositivo a la luz ultravioleta por el lado correspondiente a la rueda más pequeña, y a la luz visible por el otro lado, las deformaciones producidas hicieron que las ruedas comiencen a girar. Hasta ahora, el record es de una vuelta por minuto en la rueda más grande.

Según los investigadores, esto demuestra que la película es alrededor de 4 veces más elástica que la fuerza muscular humana. Sus características mecánicas se mantienen inalterables, incluso después de contraerse y expandirse una vez cada 7 segundos durante 30 horas seguidas.

"El nuevo material todavía no es muy eficiente a la hora de convertir la luz en energía, pero lo estamos mejorando", dice Ikeda, que además asegura que su plástico se puede utilizar en motores a mayor escala. Tomiki espera llegar ver, algún día, motores de este material impulsando coches por las carreteras del todo el mundo.

Los resultados de la investigación de Ikeda Tomiki se publicaron en el número de julio de la revista alemana de química Angewandte Chemie.