Desarrollan batería que puede alimentar dispositivos médicos

Una batería de ión de litio que se autodestruye capaz de entregar 2,5 voltios de energía se disipa en 30 minutos cuando se deja caer en agua, dice un nuevo estudio.

 

Desarrollado por investigadores de la Universidad Estatal de Iowa (Ames, EUA)  y el Laboratorio Ames (IA, EUA), la bacteria transitoria tiene aproximadamente 1x5x6 milímetros, y está hecha de ocho capas de un compuesto de polímero degradable, que incluye un ánodo, un cátodo, y un separador electrolito envuelto en dos capas de un polímero basado en polivinil alcohol. Las baterías se basan en la tecnología de ion litio (Li-ion), aprovechando una variación estrecha de los materiales activos usados en las baterías Li-ion convencionales, y pueden lograr y mantener un potencial de 2,5 voltios.

 

Cuando cae en el agua, el revestimiento de polímero se hincha, rompiendo los electrodos y disolviéndose. La batería también contiene nanopartículas insolubles que no se degradan, pero que se dispersan  cuando la carcasa se rompe, con la disolución de los componentes solubles en aproximadamente 30 minutos. De acuerdo con los investigadores, fabricar los electrodos con densidad de área más alta, o conectar varias células de batería en paralelo puede mejorar significativamente el desempeño de la batería para aplicaciones que consumen más energía, a costa de un tiempo más largo para destruirse.

 

En el momento, una sola célula de batería puede suplir energía suficiente para alimentar una calculadora básica durante un periodo de tiempo corto. Las técnicas de fabricación más avanzadas pueden también mejorar la eficiencia general y el desempeño de las células de la batería mientras que la tasa de transitoriedad puede controlarse por medio de la optimización de la nano-micro estructura de los electrodos y el substrato. El estudio que describe la nueva tecnología de energía transitoria fue publicado el 22 de junio de 2016, en la revista Journal of Polymer Science, Part B: Polymer Physics.

 

“A diferencia de la electrónica convencional que está diseñada para durar durante un periodo de tiempo extenso, un atributo único y clave de la electrónica transitoria es operar durante un periodo típicamente corto y bien definido, y tienen una auto-destrucción rápida, e idealmente completa y desaparece cuando la transitoriedad se activa”, concluyó el profesor asistente de ingeniería mecánica Reza Montazami, PhD, de la Universidad Estatal de Iowa y el Laboratorio Ames. “La prueba de concepto presentada tiene enormes potenciales en aplicaciones militares y de seguridad del hardware”.

 

La electrónica transitoria tiene un rango amplio de aplicaciones potenciales incluyendo aquellas en salud, dispositivos biomédicos, sensado/monitorización ambiental, electrónica verde, y seguridad nacional y militar.

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