El azúcar es material clave para la creación de baterías flexibles

Smudge 9000 / Flickr

Un equipo de la Universidad de Texas en Austin ha creado una batería flexible basada en óxido de grafeno y polímero. Un detalle interesante de este proyecto consiste en el uso de un terrón de azúcar para crear la membrana de electrodos. De este modo, la batería resultante se puede estirar hasta en un 50% sin dañarse. El estudio fue publicado en el journal Advanced Materials.

El desarrollo de productos electrónicos flexibles crece exponencialmente y son varias las compañías de aparatos electrónicos que tienen un prototipo listo para salir al mercado. Sin embargo, para que un aparato sea del todo flexible, no solo basta con tener una pantalla afín, sino también se hace necesario que todos los demás componentes sean flexibles, incluida la batería. Aunque existen algunos avances en ese campo, se considera que la tecnología de baterías flexibles todavía está en pañales. 

Esquema de la creación de los electrodos. 
Hongsen Li et al. / Advanced Materials, 2017

Este proyecto presenta un método novedoso para producir este tipo de baterías. Con el objetivo de obtener una estructura porosa y flexible, se decidió utilizar azúcar y un  polímero. Primero, se colocó el terrón en una solución precursora de la síntesis de polidimetilsiloxano. Seguidamente, una vez que el azúcar absorbió la solución, se colocó la mezcla en un horno con una temperatura de 120 °C y luego se la enjuagó con agua. Como resultado, apareció un polímero solidificado y esponjoso, que en estructura corresponde al azúcar original. 

Para que el polímero adquiera propiedades conductivas, se lo colocó en una solución de óxido de grafeno en agua desionizada. La característica porosa del polímero permite que la solución sea absorbida, pero debido a que el óxido de grafeno no es conductivo, se trató a la “esponja” con pares de yoduro de hidrógeno para obtener óxido de grafeno reconstituido. Seguidamente, para convertir los electrodos en cátodos y ánodos, se les insertó VOPO4 y carbón sólido, respectivamente. Como el objetivo principal de todo este proceso es la creación de una batería completamente flexible y estirable, se usó una placa transparente de electrolito en gel de polímero de sodio-ion.

Demostración de la flexibilidad de la batería.
Hongsen Li et al. / Advanced Materials, 2017

Para hacer una demostración de la flexibilidad de la batería resultante, los ingenieros crearon una venda para el codo que llevaba una batería y una luz led. Como se esperaba, la luz no deja de mantenerse encendida al flexionar y extender el brazo. 

Los investigadores esperan que este avance tecnológico abra el camino para el desarrollo de más aparatos electrónicos usables -wearables- y el uso de otros polímeros de mejores características mecánicas. 

Gregory Kopiev
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