Una investigación conjunta en China ha dado lugar a una batería que se repara de forma autónoma e inhibe su inflamación en caso de rotura.
Uno de los problemas que tienen los dispositivos wearable es la batería. En lo que respecta a relojes y pulseras este elemento no da tantos quebraderos de cabeza, pero si la idea es incorporar productos electrónicos a la ropa las cosas se complican. El hecho de que las baterías de ion litio puedan incendiarse al forzarse demasiado –ya sea en forma de rotura o de sobrecalentamiento– es un punto en contra del desarrollo de camisetas y prendas salpicadas de chips.
De esta premisa ha partido una investigación conjunta en China y Corea del Sur, cuyo objetivo ha sido crear baterías que resulten lo más seguras posibles para ser integradas en productos textiles. Científicos de la Universidad Fudan, de Shanghái, del Samsung Advanced Institute of Technology, en Corea del Sur, y del Samsung R&D Institute China se pusieron manos a la obra.
El resultado ha sido un tipo de batería de ion litio capaz de auto-reparase cada vez que se rompe por una torsión o alcanza un punto en el que sus componentes se dañan. De esta forma se evita que el componente se incendie, un problema que ha sido recurrente –aunque no frecuente– en los dispositivos móviles, con el reciente caso del Galaxy Note 7, todavía centrando las miradas.
Ya existen muestras de electrónica wearable integradas en prendas de vestir. Se trata de dispositivos que se pueden doblar, pero tienen poco aguante y si se sobrepasa cierto límite se pueden producir roturas. Las nuevas baterías recién inventadas no tendrían este problema porque son capaces de reparase de forma autónoma.
El desarrollo de esta investigación tiene otras ventajas para integrarse en wearables. Y es que las baterías serían también flexibles y delgadas. Todo esto se consigue gracias a la introducción de láminas de nanotubos de carbono en los electrodos. Entre ellas se han intercalado nanopartículas de compuestos basados en litio.
Así los electrodos evitan que haya fugas de los compuestos basados en litio cuando la batería se sobrecalienta o hay una rotura. Al mismo tiempo, los electrodos se sitúan sobre una capa de polímero capaz de reparar daños. En lo que respecta al electrolito –el compuesto en medio del ánodo y el cátodo que facilita el paso de electrones de un polo a otro–, está formado por un gel de celulosa y una solución de sulfato de litio. Esta composición le permite separar de forma efectiva ambos electrodos, que suele ser la causa de sobrecalentamiento y, en última instancia, combustión.
Cuando en estas baterías experimentales se produce una rotura el polímero que estimula la auto-reparación y los nanotubos de carbono se vuelven a juntar. La estructura en paralelo de las capas de nanotubos favorece este proceso y, mientras tanto, el electrolito aguanta, al contrario que lo que normalmente ocurre con otras baterías, donde este componente se descompone al entrar en contacto con el aire. No hay, por tanto, posibilidad de que el material se inflame.
Imágenes: adafruit y Peggy_Marco
