Una batería flexible inspirada en las anguilas podría ser la futura fuente de energía de prótesis médicas y además está impresa con hidrogeles en 3D.
Una batería flexible fabricada con hidrogeles podría suministrar energía a robots blandos, prótesis e implantes médicos como marcapasos o sensores de glucosa. Investigadores de EE UU y Suiza tomaron inspiración de la anguila eléctrica —que puede defenderse o aturdir a su presa generando hasta 600 voltios de diferencia de potencial— para crear este “órgano artificial”.
El prototipo, descrito en la revista Nature, por ahora debe ser cargado con una corriente eléctrica, pero los autores esperan poder aprovechar las concentraciones de sales del cuerpo humano para que no necesite carga externa en el futuro.
Inspiración en la anguila eléctrica
La anguila eléctrica (Electrophorus electricus) posee unas células planas llamadas electrocitos que bombean iones cargados al fluido extracelular. En reposo, los electrocitos permanecen en un estado neutro al mantener diferencias de potencial opuestas en cada extremo. Con un impulso nervioso, la anguila activa canales moleculares en un lateral de todos sus electrocitos a la vez, lo cual permite que se inunden repentinamente con iones de sodio cargados positivamente. Cada electrocito produce un voltaje pequeño, pero miles de ellos en serie proporcionan una buena descarga.
Prototipo de hidrogel
Basándose en este principio, los investigadores diseñaron un prototipo de batería con electrocitos artificiales en la forma de gotas de hidrogeles de poliacrilamida. Sobre una lámina transparente de tamaño folio, una impresora 3D dispone en forma de matriz gotas alternas rellenas de agua salada y de agua dulce.
En otra lámina complementaria, se alternan gotas con un gel selectivo de cationes (iones con carga positiva) y otro de aniones (negativos). Al entrar las dos hojas en contacto, los geles selectivos permiten el paso unidireccional de iones desde las gotas de agua salada hacia las de agua dulce, estableciendo una corriente que en pruebas de laboratorio alcanzó los 110 voltios y duró en torno a una hora antes de descargarse por completo.
