La nueva batería inspirada en los limones que revolucionará la tecnología: puede estirarse un 80% sin perder rendimiento

Un grupo de investigadores de la Universidad McGill, en Montreal (Canadá), han desarrollado una innovadora batería elástica, biodegradable, ecológica y muy estable que es apta para dispositivos portátiles y pequeños sensores, como futuros dispositivos médicos y wearables.

La nueva batería también tiene como objetivo reducir los desechos electrónicos. "En nuestro laboratorio, usamos muchas baterías para dispositivos portátiles, y con el tiempo dejan de funcionar y se desechan", señala la supervisora de la investigación Sharmistha Bhadra, en un comunicado.

Esta diminuta batería nuclear del tamaño de una pila de botón promete energía durante décadas

"Este proyecto se planteó la posibilidad de fabricar algo biodegradable y extensible que, a la vez, tuviera un buen rendimiento", indica Bhadra. Una pila que utiliza ácido cítrico o láctico y gelatina para lograr flexibilidad y rendimiento sin depender de materiales tóxicos, y que podría revolucionar la tecnología.

Inspirada en los limones

La nueva batería está inspirada en los limones, y es que los investigadores confirman que este proyecto está inspirado en el experimento científico infantil en el que se clavan dos metales en un limón para encender una pequeña bombilla.

Prototipo de la batería inspirada en los limones. Advanced Omicrono

Los investigadores explican que los electrodos de las baterías tradicionales están hechos normalmente de metales pesados. En esta ocasión, los científicos reemplazaron estos componentes con magnesio y molibdeno, que se suelen utilizar en diseños de baterías biodegradables y que se degradan con facilidad en el suelo.

Pero hay un inconveniente. Estudios anteriores han demostrado que las baterías biodegradables a base de magnesio tienen un rendimiento inferior a las tradicionales. Por lo que para combatir este problema los investigadores recurrieron al limón, que tiene suficientes iones para conducir la electricidad.

Esta diminuta batería nuclear es más pequeña que una pila de botón y podrá dar energía durante varias décadas

Los científicos probaron dos ácidos naturales (láctico y cítrico) mezclados con gelatina. Y, gracias a esta combinación, descubrieron que agregar cualquiera de los dos ácidos resolvía este problema, ya que se mejoraba la conductividad y se elevaba la estabilidad del voltaje. Es decir, lograron una batería que funciona, aguanta más y es biodegradable.

"El magnesio puede generar una capa que detiene la reacción entre el electrolito y el electrodo. Descubrimos que podíamos descomponer esta capa con ácido cítrico o láctico y aumentar la vida útil y el voltaje de la batería", explica Junzhi Liu, estudiante que dirigió el desarrollo y las pruebas de la batería.

Prototipo de la batería alimentando un sensor colocado en un dedo. Advanced Omicrono

Los científicos también cortaron la batería siguiendo un patrón de kirigami, una técnica que permite que los materiales se doblen y estiren sin romperse, como indican en su investigación publicada en la revista científica Advanced Energy and Sustainability Research.

En este diseño, los investigadores descubrieron que podían estirar la batería hasta un 80 % sin afectar su rendimiento. Asimismo, probaron la batería en un sensor de presión para el dedo para simular su uso en condiciones reales y descubrieron que esta producía menos energía que una pila AA (1,3 voltios frente a 1,5 voltios) al conectarla a un dispositivo.

"Queríamos ver si podíamos usar un dispositivo portátil o un sensor real. Así que Junzhi construyó un dispositivo táctil que se lleva en el dedo y se alimenta con batería", explica Bhadra, quien señala que el diseño es "ideal para implantes médicos y dispositivos portátiles", pero también "podría alimentar dispositivos flexibles del Internet de las cosas".

Acabar con los residuos electrónicos

El equipo de investigadores busca actualmente socios industriales para continuar el desarrollo de esta batería y entre los próximos pasos incluyen desde mejorar el rendimiento hasta miniaturizarla para su uso implantable o integrar el diseño con circuitos biodegradables.

Prototipo de la batería inspirada en los limones. Advanced Omicrono

Aunque la motivación principal es la de abordar el creciente problema de los residuos electrónicos. "Si vas a un vertedero, ves aparatos electrónicos desechados amontonados durante años. No somos muy buenos reciclando [los residuos electrónicos]; gran parte termina en países de bajos ingresos. Quizás podamos resolver parte del problema desarrollando aparatos electrónicos biodegradables", afirma Bhadra.

Los investigadores apuntan que, cuando la batería se agotó, se sumergió en una solución salina y tanto la gelatina como el magnesio se descompusieron por completo en menos de dos meses. Mientras que el molibdeno requiere algo más de tiempo para degradarse, aunque tiene un impacto ambiental muy reducido.

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Aunque esta innovación no busca reemplazar de inmediato a las baterías convencionales más potentes, evidencia una posibilidad clave: diseñar soluciones energéticas que sean seguras, blandas, flexibles y además desaparecen sin dejar residuos contaminantes.

Si este tipo de baterías logra salir del laboratorio y escalar su producción, podría convertirse en una pieza clave para la próxima generación de dispositivos portátiles y médicos, donde la seguridad y la sostenibilidad pesan tanto como la potencia.