Los investigadores de la Universidad de Linköping han desarrollado una batería que puede tomar cualquier forma. Crédito: Thor Balkhed
Utilizando electrodos en forma de fluido, los investigadores de la Universidad Linköping han desarrollado una batería que puede tomar cualquier forma. Esta batería suave y conforme se puede integrar en tecnología futura de una manera completamente nueva. Su estudio ha sido publicado en la revista Science Advances.
“La textura es un poco como la pasta de dientes. El material puede, por ejemplo, usarse en una impresora 3D para dar forma a la batería como desee. Esto se abre para un nuevo tipo de tecnología”, dice Aiman Rahmanudin, profesor asistente de la Universidad de Linköping.
Se estima que más de un billón de dispositivos se conectarán a Internet en 10 años. Además de la tecnología tradicional, como los teléfonos móviles, los relojes inteligentes y las computadoras, esto podría involucrar dispositivos médicos portátiles como bombas de insulina, marcapasos, audífonos y diversos sensores de monitoreo de la salud, y a largo plazo también robótica blanda, textiles electrónicos e implantes nerviosos conectados.
Si todos estos gadgets funcionan de una manera que no obstaculice al usuario, se deben desarrollar nuevos tipos de baterías.
“Las baterías son el componente más grande de todos los electrónicos. Hoy son sólidos y bastante voluminosos. Pero con una batería suave y conforme, no hay limitaciones de diseño. Se puede integrar en la electrónica de una manera completamente diferente y adaptarse al usuario”, dice Aiman Rahmanudin.
Junto con sus colegas en el Laboratorio de Electrónica Orgánica, Loe, ha desarrollado una batería suave y maleable. La clave ha sido un nuevo enfoque: convertir los electrodos de una forma sólida a una forma líquida.
El Grupo de Investigación en el Laboratorio de Electrónica Orgánica, LOE, en la Universidad Linköping. Crédito: Thor Balkhed
Los intentos anteriores de fabricar baterías suaves y estirables se han basado en diferentes tipos de funciones mecánicas, como materiales compuestos gomosos que pueden estirarse o conexiones que se deslizan entre sí. Pero esto no se ocupa del núcleo del problema: una batería grande tiene una mayor capacidad, pero tener materiales más activos significa electrodos más gruesos y, por lo tanto, una mayor rigidez.
“Aquí, hemos resuelto ese problema, y somos los primeros en mostrar que la capacidad es independiente de la rigidez”, dice Rahmanudin.
Los electrodos de fluidos se han probado en el pasado pero sin gran éxito. En ese momento, se usaron metales líquidos como Gallium. Pero entonces el material solo puede funcionar como un ánodo y tiene el riesgo de solidificarse durante la carga y descarga, perdiendo su naturaleza fluida. Además, muchas de las baterías estirables previamente hechas han utilizado materiales raros que tienen un impacto ambiental importante cuando se extraen y procesan.
Los investigadores del campus de Liu Norrköping han basado su batería suave en plásticos conductores (polímeros conjugados) y lignina, un subproducto de la producción de papel. La batería se puede recargar y descargar más de 500 veces y aún mantener su rendimiento. También se puede estirar para duplicar la longitud y aún funciona igual de bien.
“Dado que los materiales en la batería son polímeros conjugados y lignina, las materias primas son abundantes. Al reutilizar un subproducto como la lignina en una mercancía de alto valor, como un material de batería, contribuimos a un modelo más circular. Por lo tanto, es una alternativa sostenible”, dice Mohsen Mohammadi, postdoctoral en el LOE y uno de los principales de plomo.
El siguiente paso es intentar aumentar el voltaje eléctrico en la batería. Según Rahmanudin, actualmente hay algunas limitaciones que deben superar.
“La batería no es perfecta. Hemos demostrado que el concepto funciona, pero el rendimiento debe mejorarse. El voltaje es actualmente de 0.9 voltios. Así que ahora veremos usar otros compuestos químicos para aumentar el voltaje. Una opción que estamos explorando es el uso de zinc o manganeso, dos metales que son comunes en la corteza de la Tierra”, dice Rahmanudin.
Más información: Mohsen Mohammadi et al, hacen que fluya de sólido a líquido: electrofluidos activos redox para baterías intrínsecamente estirables, avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adr9010. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr9010
Proporcionado por la Universidad de Linköping
Cita: una batería fluida que puede tomar cualquier forma (2025, 11 de abril) recuperada el 11 de abril de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-04-fluid-battery.html
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