Soportes de baterías solubles para transformar el reciclaje, los implantes médicos y la tecnología militar
Soportes de baterías solubles para transformar el reciclaje, los implantes médicos y la tecnología militar
De las 21 baterías que se usan en un hogar promedio en un año, solo el 5% de las baterías reutilizables y el 2% de las baterías desechables se reciclan. Este problema solo se ve exacerbado por la demanda mundial de baterías, que se prevé que crezca un 7,7 % anual hasta 2019. Ahora, investigadores de la Universidad Estatal de Iowa han construido la primera batería temporal estable del mundo que se disuelve en agua.
Dirigido por Reza Montazami, profesor asistente de ingeniería mecánica, el trabajo es la culminación de años de trabajo, dando como resultado una batería de iones de litio autodestructiva capaz de entregar 2,5 voltios, superando el voltaje de las baterías AA o AAA. —y se desintegran en 30 minutos cuando se dejan caer en agua. Esta solución es un gran paso adelante en la practicidad, ya que duplica el voltaje de los prototipos autodestructivos anteriores y reduce sistemáticamente el tiempo que lleva derretirse, acercándonos dos pasos más a una solución práctica. .
Hasta la fecha, la batería puede alimentar la calculadora hasta por 15 minutos. Puede que esto no parezca mucho tiempo, pero todavía estamos viendo dispositivos que funcionan con baterías solubles. “Un atributo importante y único de la electrónica transitoria, a diferencia de la electrónica convencional diseñada para durar largos períodos de tiempo, es que normalmente funcionan durante períodos de tiempo cortos y bien definidos, rápidamente, lo ideal es someterse a una autólisis completa y desaparecer, causando un transitorio”, escribe Montazami en un artículo publicado en el Journal of Polymer Science.
En su forma actual, la batería mide 5 mm de largo, 1 mm de grosor y 6 mm de ancho y se parece a las baterías comerciales en términos de estructura y componentes. Contiene un separador de ánodo, cátodo y electrolito, posicionado de forma única dentro de dos capas de un polímero a base de alcohol polivinílico soluble en agua. Cuando se expone al agua, la carcasa de polímero se disuelve, distribuyendo las sales de litio y las nano y micropartículas de plata que forman el electrodo. Por cierto, no se menciona ningún proceso de limpieza posterior, lo que deja abierta la pregunta de qué hacer con los residuos de la batería para otro tema, y eso es bastante difícil de vender.
Entonces, la pregunta que finalmente necesita una respuesta es, en primer lugar, ¿por qué necesitamos baterías autodestructivas? La biotecnología y la tecnología militar muestran algunas de las aplicaciones más obvias. Teniendo en cuenta que algunos implantes médicos no están destinados a un uso permanente, la inclusión de una batería soluble puede eliminar la necesidad de una segunda cirugía invasiva para extraer el dispositivo. . Un activador o temporizador puede iniciar una cuenta regresiva que degrada el dispositivo con el tiempo.
En segundo lugar, la tecnología militar armada con baterías solubles podría actuar como un interruptor de apagado que inutilizaría el dispositivo si un destinatario no deseado lo incautara. Suponiendo que haya capturado el , puede desarmarlo con solo presionar un botón, dejándolo completamente obsoleto.
La tecnología aún se encuentra en las primeras etapas de predicción de aplicaciones concretas, y los prototipos actuales son más pruebas de concepto que prácticos. Al mismo tiempo, poder disolver incluso una batería pequeña en un dispositivo ofrece muchas posibilidades para la gestión de residuos y el control del dispositivo.