La batería de RPI es delgada como el papel, se puede cortar en una variedad de formas Las baterías son dispositivos prácticamente imprescindibles pero presentan multitud de problemas. Con el tiempo, pueden tener problemas para retener la carga. Algunos dejan de funcionar por completo. Otros se sobrecalientan, tienen fugas o incluso explotan. También son rígidos y, a veces, voluminosos. Entonces, ¿qué tal, en lugar de su estándar AA o de iones de litio, una batería flexible e increíblemente delgada que podría funcionar con sangre o sudor? Parece una mejora, ¿verdad?
Un grupo de científicos del Instituto Politécnico Rensselaer afirma que ha creado una batería de este tipo, que utiliza los electrolitos que se encuentran naturalmente en los fluidos corporales. Los resultados de la investigación, detallados en la edición del 13 de agosto de 2007 de Proceedings of the National Academy of Sciences, están generando entusiasmo como parte de una nueva cosecha de "bio-baterías" que escurren de fluidos corporales u otros compuestos orgánicos. (El equipo de RPI afirma que el suyo podría incluso funcionar con lágrimas u orina).
La batería no solo es tan delgada como el papel; esencialmente es papel. Al menos el 90 por ciento de la batería está hecha de celulosa, que forma el papel tradicional y otros productos de papel [fuente:RPI]. Nanotubos de carbono alineados componen el otro 10 por ciento, dan al papel sus capacidades conductoras y también lo hacen negro. Los nanotubos están impresos en la misma tela del papel, creando lo que se llama un papel nanocompuesto. . Uno de los autores del artículo dijo que la batería "se ve, se siente y pesa igual que el papel" [fuente:RPI].
Usando nanotecnología, el tamaño pequeño de la batería, la flexibilidad y la fuente de reposición de electrolitos, es decir, mientras coma, la hacen ideal para aplicaciones médicas. Al usar la batería lejos del cuerpo humano, los científicos empaparon el papel en un fluido iónico (una sal en forma líquida), que proporciona los electrolitos.
La construcción similar al papel de la batería le otorga una flexibilidad significativa. El equipo de investigación de RPI cree que la batería podría, en el futuro, imprimirse en hojas largas, que luego podrían cortarse en baterías pequeñas con formas personalizadas. El papel nanocompuesto puede tener agujeros o cortarse en formas inusuales y seguir funcionando. Se podrían agrupar varias hojas para alimentar implantes médicos, como marcapasos, corazones artificiales o prótesis avanzadas. La batería cabría fácilmente debajo de la piel sin causar ninguna molestia.
Debido a que el líquido iónico utilizado no se congela ni se evapora como el agua, la batería se puede utilizar en una amplia gama de temperaturas:desde -100 grados Fahrenheit hasta 300 grados Fahrenheit. Su resistencia a la temperatura y su peso ligero significan que los fabricantes de automóviles y aviones, que requieren materiales ligeros y duraderos, pueden llamarle la atención.
Los investigadores detrás de la batería afirman que su dispositivo es único porque puede actuar "como una batería de alta energía y como un supercondensador de alta potencia" [fuente:RPI]. Los supercondensadores permiten grandes y rápidos estallidos de energía, lo que podría ampliar la ya amplia gama de aplicaciones de la tecnología.
La batería, que se considera respetuosa con el medio ambiente debido a su falta de productos químicos y su alto contenido de celulosa, se anunció en el verano de 2007, pero pueden pasar años antes de que esté lista para salir de las líneas de producción en hojas largas. El equipo de investigación de RPI dice que, mientras tanto, están tratando de aumentar la eficiencia de la batería y descubrir el mejor método de producción.
Otros tipos de biobaterías
No son solo los investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer los que están trabajando en las biobaterías. Muchas otras corporaciones, universidades y fundaciones de investigación están compitiendo para producir baterías viables que puedan funcionar con compuestos orgánicos, especialmente fluidos humanos. Los investigadores consideran que el azúcar y la glucosa en sangre humana son fuentes de energía potencialmente valiosas porque se producen de forma natural, son fácilmente accesibles y no producen emisiones nocivas.
En 2003, investigadores japoneses del Laboratorio de Investigación de Nanotecnología de Panasonic anunciaron que estaban trabajando para extraer energía de la glucosa en sangre. En ese momento, estaban usando enzimas, un componente frecuente de las biobaterías debido a sus propiedades catalíticas, para recuperar electrones de la glucosa. Dos años más tarde, un equipo de investigación japonés diferente, este de la Universidad de Tohoku, anunció que habían logrado crear una pequeña "celda de combustible biológico". Su celda podría usarse para alimentar pequeños dispositivos médicos, como un implante para medir los niveles de azúcar en la sangre en diabéticos. Las versiones futuras de dicha tecnología podrían usarse, como el papel nanocompuesto de RPI, para alimentar un corazón artificial con la sangre que fluye a través y alrededor de él.
En agosto de 2005, científicos de Singapur desarrollaron una batería que utiliza orina humana como combustible. A pesar de su fuente de alimentación potencialmente desagradable, la batería tiene una amplia variedad de aplicaciones. Los investigadores dijeron que su dispositivo era del tamaño de una tarjeta de crédito y podría formar la base de kits de prueba de enfermedades desechables y económicos. (La orina ya se usa para detectar drogas y algunas enfermedades). Lo que hace que el dispositivo sea particularmente útil es que integró la batería y el dispositivo de prueba en un solo chip desechable. Imagine un equipo de pruebas caseras de un solo uso para enfermedades como el cáncer o la hepatitis. Uno de los investigadores involucrados en el proyecto dijo que la batería también podría adaptarse para proporcionar una carga breve a otros dispositivos electrónicos. Un excursionista perdido podría usar uno para encender un teléfono celular para una breve llamada de emergencia.
El gigante de la electrónica Sony anunció en agosto de 2007 que también había creado una batería que obtiene energía del azúcar. Una demostración mostró la pequeña batería extrayendo energía de una solución de glucosa. En otra demostración, la batería tomó un sorbo de una bebida deportiva para obtener energía.
Si las baterías que funcionan con orina o bebidas deportivas no fueran lo suficientemente extrañas, un equipo de investigación de Corea del Sur puede haber producido uno de los biodispositivos más extraños en septiembre de 2007. Estos científicos produjeron "microrobots con forma de cangrejo" hechos de vida genuina tejido. Hicieron los diminutos robots extrayendo tejido de corazones de ratas neonatales y cultivándolos en minúsculos esqueletos en forma de 'E'. Estas células del corazón luego "pulsaron" durante más de 10 días, lo que permitió a los robots moverse hasta 50 metros [fuente:Primidi.com]. Con los refinamientos adecuados, estos microrobots podrían usarse para eliminar obstrucciones en las arterias.
Si bien se han hecho muchos anuncios emocionantes en el campo de las biobaterías, puede pasar algún tiempo antes de que las veamos reemplazando al níquel-cadmio, al ion-litio o a los otros tipos de baterías tradicionales. Aun así, las tecnologías de baterías pequeñas, flexibles, duraderas y respetuosas con el medio ambiente que se analizan aquí muestran las grandes posibilidades que los investigadores ven en las biobaterías, especialmente para el campo de la medicina. Con eso en mente, los científicos parecen estar explorando todas las opciones posibles en tecnología de biobaterías y celdas de combustible:un equipo de investigación incluso ideó una celda de combustible que funcionaba con ginebra y vodka.
Para obtener más información sobre las biobaterías y otros temas relacionados, incluidos algunos de los muchos tipos de baterías, consulte los enlaces en la página siguiente.