Nanogeneradores y IA: la tecnología que eliminará las baterías de los wearables

Una nueva tecnología convierte la energía de tus pasos en electricidad para alimentar sensores inteligentes que analizan cada aspecto de tu rendimiento.

  • Los nanogeneradores triboeléctricos (TENGs) utilizan el movimiento para generar su propia energía.
  • Algoritmos de machine learning interpretan las señales eléctricas para analizar la técnica deportiva.
  • Prototipos funcionales ya existen para deportes como el tenis, la esgrima y el ciclismo.

La rutina de conectar cables a nuestros dispositivos es el último obstáculo para una tecnología verdaderamente integrada a nuestras vidas, un recordatorio constante de las limitaciones energéticas actuales.

Pero una nueva frontera tecnológica busca eliminar esa dependencia para siempre. Investigadores financiados por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, están desarrollando sensores que se alimentan directamente de la energía generada por nuestro propio movimiento.

El problema de la energía en los wearables actuales

Los relojes y pulseras inteligentes actuales ofrecen métricas detalladas, pero su funcionalidad avanzada, especialmente el uso de GPS, impone una severa penalización a la duración de su batería.

Esta limitación es un punto crítico para atletas y usuarios intensivos. La autonomía de los dispositivos más populares se mide en horas, no días, cuando se exige el máximo rendimiento, a continuación presento algunos ejemplos de dispositivos predilectos de los atletas.

  • Apple Watch Series 8: Ofrece hasta 18 horas de uso normal, reduciéndose considerablemente con GPS activo.
  • Garmin Fenix 7: Ofrece hasta 57 horas en modo GPS, uno de los líderes del mercado.
  • Suunto 9 Peak: Aproximadamente 25 horas de seguimiento con la máxima precisión.

La solución: nanogeneradores que se alimentan de tu movimiento

La respuesta a este dilema energético se encuentra en los nanogeneradores triboeléctricos (TENGs), una tecnología que convierte la energía mecánica de nuestros movimientos en electricidad útil.

Su principio de funcionamiento es sorprendentemente simple y se basa en el efecto de la electricidad estática. Imagina el pequeño chispazo que se produce al frotar ciertos materiales; los TENGs capturan esa misma energía a una escala controlada.

Fabricados con materiales flexibles que pueden integrarse en textiles, estos generadores producen la energía suficiente para alimentar una red de sensores sin necesidad de una batería tradicional.

El rol de la IA: cómo un simple sensor se vuelve inteligente

Un sensor que se autoabastece de energía es solo una parte de la ecuación. La señal eléctrica que produce un TENG es esencialmente ruido sin un intérprete.

Aquí es donde el machine learning (ML), o aprendizaje automático, entra en juego, actuando como el cerebro del sistema que traduce los datos brutos en información valiosa y procesable.

Los algoritmos de ML son entrenados para reconocer patrones específicos en las señales eléctricas. De esta forma, el sistema aprende a distinguir entre una zancada al correr, un salto o un golpe de raqueta.

Prototipos funcionales: la tecnología en acción

Esta combinación de TENGs y ML ya está superando la fase teórica con prototipos funcionales que demuestran su enorme potencial en diversas disciplinas deportivas.

Por ejemplo, se han desarrollado coderas inteligentes para tenistas que analizan la técnica de cada golpe. También existen calcetines que, además de registrar la actividad, controlan avatares en entornos de realidad virtual.

Incluso en deportes de combate como la esgrima, trajes con TENGs integrados pueden registrar la ubicación y la fuerza de un toque con una precisión milimétrica.

El futuro del monitoreo deportivo será invisible y sin cables

La convergencia de los nanogeneradores autoalimentados y la inteligencia artificial no solo representa el fin de los cargadores, sino el comienzo de una nueva era en el monitoreo deportivo.

La tecnología permitirá una red de sensores distribuidos por nuestro cuerpo o equipo, tan ligeros y flexibles que serán prácticamente imperceptibles. Estos sistemas recopilarán datos biomecánicos con una riqueza de detalles que los dispositivos actuales no pueden alcanzar.

El análisis de nuestro rendimiento y salud será constante, preciso y, lo más importante, completamente libre de las ataduras de una batería.

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