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Material Flexible Permite Moldeo Libre y Amplía Posibilidades para Electrónicos Vestibles, Sensores y Diseño de Aparatos
Investigadores de la Universidad de Linköping, en Suecia, desarrollaron una batería flexible y suave que puede ser moldeada en cualquier forma. Se utilizó con éxito para alimentar un LED rojo, funcionando tanto en su estado natural como al ser torcida o estirada. La innovación puede abrir camino para nuevos formatos en electrónicos portátiles y vestibles.
Una Solución para el Futuro de la Tecnología
Las baterías son esenciales para diversos dispositivos modernos, como celulares, marcapasos, notebooks y sensores de salud. Sin embargo, la rigidez de las baterías tradicionales impide que los aparatos se reduzcan aún más. Esto limita el diseño y la comodidad de dispositivos cada vez más pequeños.
Con el avance de la tecnología, se prevé que un billón de dispositivos estén conectados a internet en los próximos años. Muchos de ellos serán robots suaves, ropa inteligente y dispositivos vestibles.
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Para que esto funcione bien, estas tecnologías necesitan operar sin interrumpir la vida diaria de los usuarios. Por eso, baterías flexibles que se molden a diferentes formatos pueden ser fundamentales.
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 electrónicos. Hoy, son sólidas y bastante voluminosas. Pero con una batería suave y adaptable, no hay limitaciones de diseño. Puede integrarse a electrónicos de forma completamente diferente y adaptarse al usuario.”
Intentos anteriores de crear este tipo de batería utilizaron metales líquidos como el galio, que servía como ánodo. Sin embargo, este material presentaba el riesgo de solidificarse durante el 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, fueron sintetizados en laboratorio, con el enfoque de evitar metales escasos o peligrosos.
Según Mohsen Mohammadi, investigador postdoctoral que también participó en el proyecto, el uso de la lignina contribuye a un modelo de producción más circular. “Al reutilizar un subproducto como la lignina en una materia prima de alto valor, como un material para baterías, contribuimos a un modelo más circular. Por lo tanto, es una alternativa sostenible”, afirmó.
La textura de la batería fue descrita como similar a la de una pasta de dientes. Esto significa que puede ser moldeada con impresoras 3D para asumir cualquier forma necesaria. La flexibilidad es uno de los grandes diferenciadores del proyecto.
Resistencia y Desempeño de la Batería Flexible
Las pruebas evidenciaron que la batería flexible fue cargada y descargada 500 veces sin pérdida de desempeño. Además, fue estirada hasta el doble de su tamaño y continuó funcionando normalmente. Esta resistencia es importante para aplicaciones en dispositivos vestibles, que requieren durabilidad y adaptación al cuerpo humano.
A pesar de los buenos resultados, la batería aún presenta una limitación importante: su voltaje actual es de solo 0,9 voltios. Para hacerla más útil en diversas aplicaciones, los investigadores ahora trabajan en maneras de aumentar ese voltaje.
Próximos Pasos de la Investigación
El equipo está explorando la adición de nuevos componentes para mejorar el rendimiento de la batería. Una de las opciones es el uso de metales como zinc o manganeso.
Según Rahmanuddin, estos metales son abundantes en la corteza terrestre y pueden operar en electrolitos acuosos no tóxicos, lo que los hace adecuados para electrónicos vestibles.
El desarrollo de la nueva batería continúa en marcha, pero los primeros resultados indican que puede representar un cambio significativo en la forma en que usamos y diseñamos dispositivos electrónicos.
La combinación de flexibilidad, resistencia y materiales sostenibles destaca el potencial de la batería flexible para diferentes sectores.
Con información de Interesting Engineering.
