La batería del grosor de un papel que es alimentada por bacterias

Un equipo de investigadores de la Universidad de Binghamton, de la Universidad Estatal de Nueva York, ha creado una batería alimentada por la respiración de las bacterias que tiene el espesor de una hoja de papel. El trabajo ha sido publicado en la revista Advanced Materials Technologies y será presentado en la conferencia IEEE MEMS 2017 en Las Vegas, Nevada, en enero.

Estas baterías han sido creadas pensando en alimentar aparatos electrónicos desechables, por lo que su uso reduciría el tiempo de fabricación y el costo de estos, así como su diseño.

De acuerdo con Seokheun "Sean" Choi, autor del trabajo, científico del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Thomas J. Watson School De Ingeniería y Ciencias Aplicadas, los dispositivos autónomos y autosostenibles construidos en superficies similares a un papel pueden emplearse en aparatos de bajo consumo de energía que otorguen lecturas sobre la salud de las personas oportunamente y permitan administrar tratamientos eficaces y que salven vidas “en entornos de recursos limitados”.

En uno de los lados de la lámina desarrollada —bajo los principios de la cromatografía, un método físico de separación de los componentes de una mezcla para controlar la reacción entre estos— los científicos colocaron una cinta de nitrato de plata debajo de una fina capa de cera para crear un cátodo. En el otro lado del papel, colocaron un polímero conductor que actuó como ánodo. Una vez que es doblado correctamente para que ambos lados interactúen adecuadamente, y luego de añadidas unas gotas con líquido lleno de bacterias, la respiración celular de los microbios potencia la batería.

"[La batería final] exige el montaje manual, y hay problemas potenciales como el desalineamiento de las capas de papel y la discontinuidad vertical entre capas, lo que en última instancia disminuye la generación de energía", señala Choi. Por lo tanto, métodos eficientes de plegado pueden mejorar la potencia del dispositivo, que alcanzó a generar 31,51 microwatts a 125,53 microamperios con seis baterías en tres series paralelas y 44,85 microwatts a 105,89 microamperios en una configuración de 6x6 en las pruebas en laboratorio hechas por los científicos.

Se necesitarían millones de baterías de papel para alimentar un foco de 40 vatios, pero en situaciones críticas, la usabilidad y la portabilidad de las mismas podrían beneficiar a, por ejemplo, biosensores que monitorean los niveles de glucosa en pacientes diabéticos o detectan patógenos en un cuerpo.

Otras innovadoras formas de generar energía, incluso en pequeñas cantidades, nos pueden acercar a otros planetas. La NASA acaba de publicar un trabajo en que se evalúa, comprueba y explica el funcionamiento de un motor que no requiere ningún combustible, ni ninguna pieza móvil, para producir movimiento, desafiando con ello las leyes de la física tradicional establecidas por Isaac Newton. Aunque es capaz de generar tan solo 1,2 milinewtons por kilovatio en vacío, ello podría servir para impulsar una nave espacial ligera en el vacío del espacio y así llegar a Marte en 70 años.

Hans Huerto

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