La integración de la tecnología dentro de organismos vivos requiere fuentes de energía que sean biocompatibles, flexibles y capaces de aprovechar la energía química del interior de los sistemas biológicos. Las baterías convencionales no se diseñan pensando en estos criterios, pero la naturaleza sí ofrece algunos ejemplos.
Uno de ellos es la anguila eléctrica (Electrophorus electricus),
capaz de generar diferencias de potencial de hasta 600 voltios y
corrientes de 1 amperio, con los que logra aturdir a sus presas. Su
secreto son los electrocitos, unas células especializadas con forma de
disco que se apilan para producir grandes descargas.
Ahora, un
equipo internacional de investigadores liderado desde la Universidad de
Michigan (EE UU) ha creado un sistema a base de gotas de hidrogel,
generadas por impresión 3D sobre un sustrato plástico, que imitan el
funcionamiento de los electrocitos.
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| Morfología y mecanismo de acción del órgano eléctrico de la anguila y el ‘órgano’ eléctrico artificial creado por los investigadores. / Michael Mayer et al./Nature |
Sobre un primer sustrato se deposita una matriz de gotas de gel de forma
alterna, unas con alta salinidad y otras con baja salinidad; y se pone
otra matriz con los geles selectivos de aniones y cationes sobre un
segundo sustrato. Cuando se superponen, se conectan para formar un
circuito plegado que genera hasta 110 voltios.
Después, el control de la
descarga se realiza mediante un proceso de plegado parecido al de la
papiroflexia. En concreto, mediante el llamado pliegue de mapa de Miura
(inventado por el astrofísico japonés Koryo Miura), un tipo de doblez
utilizado para desplegar los paneles solares de los satélites.
A diferencia de las baterías típicas, estos sistemas son blandos,
flexibles, transparentes y potencialmente biocompatibles, por lo que se
podrán aplicar en robots blandos, así como en la activación de implantes
de próxima generación como marcapasos, biosensores avanzados o
dispositivos protésicos en sistemas híbridos vivos y no vivos.
FUENTE: SINC
