Cómo medir la energía en el cuerpo humano
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La energía humana es el trabajo o la energía que produce el cuerpo humano. También puede referirse a la potencia (tasa de trabajo por tiempo) de un ser humano. La potencia procede principalmente de los músculos, pero el calor del cuerpo también se utiliza para realizar trabajos como calentar refugios, alimentos u otros seres humanos.
Los récords mundiales de rendimiento de la potencia humana son de interés para los planificadores e ingenieros de procesos de trabajo. El nivel medio de potencia humana que puede mantenerse durante un determinado periodo de tiempo es interesante para los ingenieros que diseñan las operaciones de trabajo en la industria.
Los equipos de tracción humana se utilizan ocasionalmente para generar, y a veces para almacenar, energía eléctrica para su uso cuando no se dispone de ninguna otra fuente de energía. Entre ellos se encuentran la radio de supervivencia de la chica Gibson, la radio de cuerda o (de reloj) y la radio de pedales.
Durante una carrera ciclista, un ciclista de élite puede producir cerca de 400 vatios de potencia mecánica a lo largo de una hora y, en ráfagas cortas, más del doble: de 1000 a 1100 vatios; las bicicletas de carreras modernas tienen una eficiencia mecánica superior al 95%. Un adulto en buena forma física es más probable que tenga una media de entre 50 y 150 vatios durante una hora de ejercicio vigoroso. Durante un turno de trabajo de 8 horas, un trabajador manual medio, sano, bien alimentado y motivado puede mantener una producción de unos 75 vatios de potencia[2]. Sin embargo, el rendimiento potencial de la energía eléctrica humana disminuye por la ineficiencia de cualquier dispositivo generador, ya que todos los generadores reales incurren en pérdidas considerables durante el proceso de conversión de energía[cita requerida].
Vibración del campo energético humano
El objetivo de este estudio es revisar los métodos disponibles para utilizar el cuerpo humano con el fin de obtener energía durante el curso de las actividades de la vida diaria, sin interferir con el estilo de vida del individuo. El número de personas con problemas de salud que requieren la asistencia de dispositivos externos o internos de ayuda a la salud está aumentando rápidamente. La duración de la batería asociada a estos dispositivos es actualmente una limitación importante. En la actualidad, los dispositivos médicos que dependen de las baterías (es decir, los dispositivos implantables) requieren un control constante de las mismas. Por lo tanto, es esencial el desarrollo de dispositivos implantables con baterías recargables. Se pueden desarrollar tecnologías que permitan captar la energía del cuerpo humano, con diferentes órganos, sistemas y actividades que tienen el potencial de ser utilizados para generar energía. Esta fuente de energía puede servir de alternativa a las pilas convencionales. Este estudio ofrece una visión general de varios métodos para obtener energía del cuerpo humano. Estos métodos se resumen, comparan y analizan. Se comparan y enumeran los mejores resultados obtenidos (en términos de producción de energía).
Diagrama de flujo de la energía corporal
Todas las funciones corporales, desde pensar hasta levantar pesos, requieren energía. Las numerosas pequeñas acciones musculares que acompañan a toda actividad tranquila, desde dormir hasta rascarse la cabeza, se convierten en última instancia en energía térmica, al igual que las acciones musculares menos visibles del corazón, los pulmones y el tracto digestivo. El ritmo al que el cuerpo utiliza la energía de los alimentos para mantener la vida y realizar las diferentes actividades se denomina tasa metabólica. La tasa total de conversión de energía de una persona en reposo se denomina tasa metabólica basal (TMB) y se divide entre varios sistemas del cuerpo, como se muestra en la siguiente tabla:
La mayor fracción de energía se destina al hígado y al bazo, y el cerebro le sigue. Alrededor del 75% de las calorías quemadas en un día se destinan a estas funciones básicas. Un 25% de toda la energía metabólica basal que consume el cuerpo se utiliza para mantener los potenciales eléctricos en todas las células vivas. (Las células nerviosas utilizan este potencial eléctrico en los impulsos nerviosos). Esta energía bioeléctrica se convierte en última instancia en energía térmica, pero una parte se utiliza para alimentar procesos químicos, como en los riñones y el hígado, y en la producción de grasa. La TMB depende de la edad, el sexo, el peso corporal total y la cantidad de masa muscular (que quema más calorías que la grasa corporal). Los deportistas tienen una RMB mayor debido a este último factor. Por supuesto, durante el ejercicio vigoroso, el consumo de energía de los músculos esqueléticos y del corazón aumenta notablemente. El siguiente diagrama resume el funcionamiento energético básico del cuerpo humano.
Transferencia de energía humana
Una innovadora empresa suiza ha desarrollado una tecnología para transformar el calor del cuerpo humano en electricidad. ¿Podría ser que pronto pudiéramos cargar nuestros dispositivos personales con la energía que producimos de forma natural -y sin coste- cada día?
Periodista del Tesino residente en Berna, escribo sobre temas científicos y sociales con reportajes, artículos, entrevistas y análisis. Me interesan las cuestiones medioambientales, el cambio climático y la energía, así como la migración, la ayuda al desarrollo y los derechos humanos en general.
Como ganadora de la última edición de Swisstech Pitchinar, un concurso entre start-ups suizas orientado al mercado chino, Mithras espera lanzar su primer producto -un biosensor para monitorizar las constantes vitales- a finales de este año. “Estamos en contacto con algunas grandes empresas internacionales que operan en el sector de las tecnologías médicas”, dice Membrini. “Va a ser el primer dispositivo de este tipo que funcione exclusivamente con el calor del cuerpo”.
