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(noticias nanowerk) Los marcapasos son dispositivos médicos que mantienen el corazón de una persona latiendo como debería. Si se altera el ritmo cardíaco, el marcapasos administra una descarga eléctrica para devolver el ritmo al corazón. El marcapasos tiene en cuenta el esfuerzo y emite impulsos más rápidos cuando es necesario. Por ejemplo, cuando haces ejercicio. Para estos impulsos eléctricos, el marcapasos necesita un condensador para cargarse y descargarse rápidamente. Esto crea una carga eléctrica lo suficientemente alta como para reiniciar el corazón.
Miles de millones en tarifas
El investigador Minh Duc Nguyen y sus colegas trabajaron en una nueva estrategia de diseño para estos condensadores para mejorar su almacenamiento de energía, reducir la pérdida de energía cada vez que se cargan o descargan y aumentar la frecuencia a la que se pueden cargar y descargar de manera confiable.
“Tiene que seguir el ritmo de los latidos de tu corazón, por lo que debería poder cargarse y descargarse hasta miles de millones de veces. De lo contrario, será necesario sustituir el marcapasos cada pocos meses”, explica Nguyen.
Condensador eficiente
Nguyen y su equipo están trabajando en un tipo de condensador que consta de varias capas delgadas de diferentes materiales. Al agregar capas, pudieron aumentar la eficiencia a más del 90%. Esto significa que se pierde menos del 10% de la carga eléctrica utilizada para la carga. Esto supone una pérdida de energía dos veces menor en comparación con los diseños convencionales. Funciona en un amplio rango de temperaturas de 25 a 200 °C y se puede cargar y descargar hasta 10 mil millones de veces. Suficiente para hacerlo cada segundo durante más de 300 años.
Reglas de optimización del diseño.
Los investigadores derivaron reglas de optimización del diseño para la combinación de materiales que utilizaron. «Es probable que estas reglas también sean útiles para optimizar otros sistemas multicapa y, por lo tanto, son muy relevantes para aumentar aún más la densidad de almacenamiento de energía de los condensadores», escriben en su artículo. Allanando el camino para condensadores aún mejores.
El estudio publicado en Materiales avanzados (“Hacia reglas de diseño para condensadores de almacenamiento de energía ferroeléctrica multicapa: un estudio basado en dispositivos multicapa ferroeléctricos/paraeléctricos relajantes y sin plomo”).
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