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El material flexible permite un moldeo libre y amplía las posibilidades para el diseño de dispositivos, sensores y dispositivos electrónicos portátiles.
Investigadores de la Universidad de Linköping (Suecia) han desarrollado una batería blanda y flexible que se puede moldear en cualquier forma. Se ha utilizado con éxito para alimentar un LED rojo, funcionando tanto en su estado natural como cuando está retorcido o estirado. EL innovación Podría abrir el camino a nuevos formatos en electrónica portátil y vestible.
Una solución para el futuro de la tecnología
Las baterías son esenciales para muchos dispositivos modernos, como teléfonos celulares, marcapasos, computadoras portátiles y sensores de salud. Sin embargo, la rigidez de las baterías tradicionales impide que los dispositivos se encojan aún más. Esto limita el diseño y la comodidad de dispositivos cada vez más pequeños.
Con el avance de la tecnología, se predice que un billón de dispositivos estarán conectados a Internet en los próximos años. Muchos de estos serán robots blandos, ropa inteligente y dispositivos portátiles.
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Para que esto funcione bien, estas tecnologías deben operar sin interrumpir la vida diaria de los usuarios. Por lo tanto, las baterías flexibles que puedan adaptarse a diferentes formas pueden ser esenciales.
Batería con electrodos líquidos
La innovación sueca utiliza electrodos líquidos en lugar de sólidos. Esto permite que la batería tenga una estructura más fluida y adaptable. Aiman Rahmanuddin, profesor asistente de la universidad, explicó que “Las baterías son el componente más grande de todos los dispositivos electrónicos.. Hoy en día son sólidos y bastante voluminosos. Pero con una batería suave y adaptable, no hay limitaciones de diseño. Se puede integrar en la electrónica de formas completamente diferentes y adaptar al usuario.."
Los intentos anteriores de crear este tipo de batería utilizaban metales líquidos como el galio, que servía como ánodo. Sin embargo, este material presentaba el riesgo de solidificarse durante su uso, lo que dificultaba su aplicación práctica.
Uso de materiales sostenibles.
Para superar estos desafíos, los investigadores del Laboratorio de Electrónica Orgánica de la universidad utilizaron polímeros conjugados y lignina. La lignina es un subproducto de la industria del papel, lo que hace que el material sea más sostenible.
Rahmanuddin explicó que los polímeros, como PEDOT y PACA, se sintetizaron en el laboratorio, con el objetivo de evitar metales escasos o peligrosos.
Según Mohsen Mohammadi, investigador postdoctoral que también participó en el proyecto, el uso de lignina contribuye a un modelo de producción más circular. "Al reutilizar un subproducto como la lignina para transformarlo en un producto de alto valor, como un material para baterías, contribuimos a un modelo más circular. Por lo tanto, es una alternativa sostenible.", Él afirmó.
La textura de la batería ha sido descrita como similar a la pasta de dientes. Esto significa que se puede moldear con impresoras 3D para adoptar cualquier forma requerida. La flexibilidad es uno de los grandes diferenciadores del proyecto.
Rendimiento y resistencia de la batería flexibles
Las pruebas demostraron que la batería flexible se cargó y descargó 500 veces sin pérdida de rendimiento. Además, se estiró al doble de su tamaño y continuó funcionando normalmente. Esta resistencia es importante para aplicaciones en dispositivos wearables, que requieren durabilidad y adaptación al cuerpo humano.
A pesar de los buenos resultados, la batería todavía tiene una limitación importante: su voltaje actual es de solo 0,9 voltios. Para hacerlo más útil en una variedad de aplicaciones, los investigadores ahora están trabajando en formas de aumentar este voltaje.
Próximos pasos de la investigación
El equipo está explorando agregar nuevos componentes para mejorar el rendimiento de la batería. Una opción es utilizar metales como el zinc o el manganeso.
Según Rahmanuddin, estos metales son abundantes en la corteza terrestre y pueden funcionar en electrolitos acuosos no tóxicos, lo que los hace adecuados para la electrónica portátil.
El desarrollo de la nueva batería está en curso, pero los primeros resultados indican que podría representar un cambio significativo en la forma en que usamos y diseñamos dispositivos electrónicos.
La combinación de flexibilidad, resistencia y materiales sostenibles resalta el potencial de las baterías flexibles para diferentes sectores.
Con información de Interesting Engineering.
