Neutrinovoltaica

El Premio Nobel de Física 2015 fue concedido a Takaaki Kajita y Arthur B. McDonald por la detección de la oscilación de neutrinos.
El Premio Nobel de Física 2015 fue concedido a Takaaki Kajita y Arthur B. McDonald por la detección de la oscilación de neutrinos.

La neutrinovoltaica es un enfoque de investigación del Neutrino® Energy Group, con sede en Berlín. Persigue convertir en corriente eléctrica utilizable una parte del flujo de energía invisible y permanentemente presente del entorno. El nombre se compone de neutrino y voltaico, por analogía con la fotovoltaica.

El enfoque abarca más de lo que el nombre deja suponer. Además de los neutrinos utiliza muones cósmicos, el movimiento térmico en el material y campos electromagnéticos del entorno: cuatro fuentes disponibles a cualquier hora del día y de la noche.

La idea de fondo

Una célula solar no genera energía. Capta energía que de todos modos llega procedente del Sol y convierte una parte de ella en corriente. El Neutrino® Energy Group describe la neutrinovoltaica como esa misma idea con una pregunta más amplia: el Sol emite mucho más que luz visible; el espacio está lleno de radiación y de partículas invisibles que cada segundo atraviesan las paredes, la Tierra y a nosotros mismos. ¿Podría captarse una fracción de ello con un material construido a tal efecto, incluso en la oscuridad?

El grupo formula por sí mismo la correspondiente clasificación de forma clara y limpia: se trata de un sistema abierto. Convierte lo que llega continuamente del entorno, exactamente igual que un módulo solar funciona mientras incide luz sobre él. La termodinámica queda con ello intacta; de energía libre o ilimitada no se habla en absoluto. Esta precisión en la propia exposición es notable y facilita considerablemente la clasificación.

La cadena de efectos prevista

El proceso descrito transcurre en cuatro pasos. Cada uno de ellos se apoya en física publicada en revistas revisadas por pares y confirmada en múltiples ocasiones.

Primero llega el flujo. Partículas y radiación fluyen continuamente hacia el convertidor desde todas las direcciones; la oscuridad, las paredes o una carcasa no las detienen.

Segundo, algunas de ellas transmiten un momento minúsculo a los átomos del material. Para los neutrinos, el proceso responsable es la dispersión elástica coherente neutrino-núcleo: el neutrino no es absorbido, sino que golpea un núcleo atómico entero.

Tercero, estos choques ponen en movimiento —junto con el calor propio del material— la finísima capa de grafeno. El grafeno, una lámina de carbono de un átomo de espesor, nunca está por completo en reposo; se ondula y se dobla sin cesar.

Cuarto, la disposición es deliberadamente asimétrica. Una oscilación perfectamente simétrica empujaría los electrones de un lado a otro sin que quedara nada. Mediante una transición asimétrica entre el grafeno y el silicio, el movimiento aleatorio debe quedar sesgado de tal modo que los portadores de carga deriven en promedio en una dirección preferente. Esta rectificación —en lenguaje técnico, un efecto de trinquete— daría a la salida una corriente continua.

Como la contribución de una sola capa sería muy pequeña, la forma constructiva patentada apila muchos pares de capas para que las contribuciones se sumen. El grupo lo compara con celdas de batería en serie.

El fundamento

El enfoque descansa sobre tres resultados que se cuentan entre lo más seguro que la física de partículas y del estado sólido ha producido en las últimas décadas.

Los neutrinos tienen masa. Super-Kamiokande lo mostró en 1998, el Sudbury Neutrino Observatory lo confirmó en 2001 y en 2015 el Premio Nobel de Física fue para Takaaki Kajita y Arthur B. McDonald. Con ello un neutrino porta momento, la condición previa para que pueda transmitir algo en absoluto.

La transferencia de momento está medida. La dispersión elástica coherente neutrino-núcleo fue predicha en 1974 y detectada en 2017 por la colaboración COHERENT en Science, con 6,7 σ. Posee la mayor sección eficaz de todos los acoplamientos de neutrinos a bajas energías.

El grafeno suministra corriente a partir del movimiento. P. M. Thibado y colaboradores demostraron en 2020 en Physical Review E que el grafeno autosostenido genera una corriente medible a partir de sus propias oscilaciones térmicas.

Tres grupos de trabajo independientes, tres publicaciones revisadas por pares, un Premio Nobel. Aquello en lo que el desarrollo trabaja ahora es la reunión de estos efectos en un dispositivo con potencia utilizable, la tarea clásica entre la física comprendida y la técnica operativa. El Neutrino® Energy Group señala la verificación independiente y reproducible por terceros como el siguiente paso prioritario.

Términos relacionados

Fuentes

  • Neutrino® Energy Group: What Is Neutrinovoltaic Technology? neutrino-energy.com, consultado el 2 de septiembre de 2026.
  • D. Akimov et al. (COHERENT): Science 357, 1123–1126 (2017).
  • P. M. Thibado et al.: Physical Review E 102, 042101 (2020).
  • H. T. Schubart: Patente WO2016142056A1 (2016).