Convertidor piezoeléctrico de nitruro de aluminio exprés
La corriente eléctrica en un enchufe es como agua en una tubería a alta presión. Para alimentar un chip delicado, hay que reducir esa presión, y normalmente lo hacen voluminosas bobinas con núcleos de hierro. Los ingenieros de este trabajo proponen sustituirlas por una diminuta placa de nitruro de aluminio, un cristal que vibra a una frecuencia de 13,52 millones de veces por segundo, convirtiendo la electricidad en vibraciones mecánicas y viceversa.
La placa resuena como una campana tras el golpe: cuanto más tiempo suena, menores son las pérdidas. Los científicos midieron un factor de calidad de 1677, lo que significa que las oscilaciones se atenúan muy lentamente y la energía casi no se desperdicia. Pero esa campana tiene armónicos falsos: oscilaciones parásitas que ensucian la señal. Para eliminarlas, añadieron un anillo de tierra alrededor de la placa, como un amortiguador en un tambor, y el espectro quedó limpio.
Actualmente, estos convertidores ya se usan en teléfonos y cargadores, pero no pueden entregar mucha potencia porque se sobrecalientan. El nuevo material promete resolver ese problema: soporta altas temperaturas y disipa el calor como un metal. En el futuro, esto permitirá crear cargadores del tamaño de una moneda que alimenten un portátil o incluso un coche eléctrico sin calentarse.
La frecuencia de 13,52 MHz es unas 600 veces mayor que la nota más aguda de un piano. Estas vibraciones tan rápidas permiten transmitir energía de forma muy compacta.
En la novela de Arthur C. Clarke 'El fin de la infancia', los alienígenas utilizan fuentes de energía compactas que no se calientan, algo parecido al sueño de los potentes convertidores piezoeléctricos.