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Esta batería elástica y lavable podría mejorar el rendimiento de los wearables

Metro charló con los creadores del nuevo dispositivo

El número de dispositivos móviles que funcionan en todo el mundo no deja de crecer. Según Statista, se espera que llegue a 18 mil 220 millones en 2025, lo que supone un aumento de 4,2 mil millones respecto a los niveles de 2020. Y como las baterías son bastante importantes para mantenerlos en funcionamiento, científicos de todo el mundo buscan mejorar sus características y rendimiento.

Por ejemplo, investigadores de la Universidad de Columbia Británica (UBC), en Canadá, han creado recientemente la que podría ser la primera batería flexible y lavable. Funciona incluso cuando se retuerce o estira al doble de su longitud normal, o después de meterla en la lavadora.

“Hasta ahora, las pilas estirables no eran lavables. Se trata de una adición fundamental si queremos que soporten las exigencias del uso diario”, explica el Dr. Ngoc Tan Nguyen, becario postdoctoral de Ingeniería Eléctrica e Informática de la UBC y principal autor de la investigación.

El equipo de la UBC consiguió que los compuestos clave de la pila -el zinc y el dióxido de manganeso- fueran estirables moliéndolos en pequeños trozos e incrustándolos en un plástico gomoso, o polímero. En las baterías normales, las capas internas son materiales duros encerrados en un exterior rígido.

En cuanto a la lavabilidad, la nueva batería está compuesta por varias capas ultrafinas de estos polímeros envueltas en una carcasa del mismo polímero. Esta construcción crea un sello hermético e impermeable que garantiza la integridad de la batería a través del uso repetido e incluso cuando se somete a ciclos de lavado.

“Sometimos nuestros prototipos a un ciclo de lavado real tanto en lavadoras domésticas como comerciales. Salieron intactos y funcionales y por eso sabemos que esta batería es realmente resistente”, afirma Bahar Iranpour, miembro del equipo y estudiante de doctorado.

Además de estas impresionantes características, la nueva batería es asequible, porque utiliza metales muy baratos y podría fabricarse en grandes cantidades, lo que también reduciría su coste.

Como explicaron los creadores, el siguiente paso en el desarrollo de esta batería es aumentar la potencia y garantizar que “podamos cargar y descargar las celdas muchas veces”.

Metro habló con John Madden, profesor de ingeniería eléctrica e informática de la UBC que supervisó el estudio, para saber más.

“La electrónica vestible es un gran mercado y las baterías estirables son esenciales para su desarrollo”.

—  Ngoc Tan Nguyen, becario postdoctoral de Ingeniería Eléctrica e Informática de la UBC.

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ciclos de lavado que puede soportar la batería.

Usos y aplicaciones de la nueva pila

-Relojes inteligentes

-Parches de piel para la monitorización médica y de la salud

-Alimentación para la comunicación a través de Bluetooth

-Ropa que puede cambiar activamente de color o temperatura

Entrevista

John Madden,
profesor de ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Columbia Británica (Canadá)

P: ¿Cómo se le ocurrió crear esta batería?

- Estábamos haciendo una demostración de nuestros sensores vestibles a una empresa de electrónica, y querían saber cómo los alimentaríamos. Esto nos llevó a buscar una tecnología segura, estirable y lavable.

P: ¿Cómo lograron que fuera flexible y lavable?

- Hacer que una batería sea estirable supone dos retos principales. Uno es hacer que todas las capas sean deformables y robustas. El segundo es mantener la célula húmeda en su interior y libre de contaminación desde el exterior. Para mantener la célula aislada, utilizamos un material similar al de los neumáticos de los coches, que es mucho mejor que otros para evitar el transporte de agua. Para que las capas sean deformables, trituramos los materiales activos -zinc y dióxido de manganeso, como en las pilas alcalinas- y los mezclamos con el mismo caucho, junto con algo de carbono, para que sean más conductores. La capa intermedia vuelve a estar formada por el mismo material parecido al caucho, pero esponjoso, y lleno de agua salada. Todas las capas se adhieren muy bien, pegadas por el material gomoso, lo que hace que la estructura sea estirable pero resistente, y capaz de soportar las tensiones mecánicas de muchos ciclos de lavado.

P: ¿Por qué es tan importante la lavabilidad?

- La lavabilidad significa que las baterías pueden integrarse totalmente en la ropa y no tienen que quitarse antes de limpiarlas. También significa que pueden ser desinfectadas. Ser lavable también significa que las pilas pueden resistir la deformación continua, que suele ser necesaria cuando se incrustan en la ropa.

P: ¿Qué le depara el futuro a su batería?

- El siguiente paso es aumentar la potencia y garantizar que podamos cargar y descargar las celdas muchas veces. Entonces podremos empezar a integrarlas en la ropa y junto a la piel.

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