La nueva batería ofrece mayor seguridad, mayor rendimiento y una notable flexibilidad para nuevas aplicaciones.
La mayoría de la gente ya conoce y aprecia las capacidades de los teléfonos inteligentes, ahora imagine las posibilidades que ofrecen los trajes espaciales, uniformes y ropa de ejercicio inteligentes.
El futuro de la tecnología portátil acaba de recibir un gran impulso gracias a un equipo de investigadores de la Universidad de Houston que diseñó, desarrolló y entregó un prototipo exitoso de una batería de iones de litio basada en tela completamente estirable.
La idea de esta evolución de vanguardia de la batería de iones de litio surgió de la mente de Haleh Ardebili, profesora de Ingeniería Mecánica Bill D. Cook en la UH.
“Como gran fanática de la ciencia ficción, podría imaginar un futuro al estilo de la ciencia ficción en el que nuestra ropa sea inteligente, interactiva y con energía”, dijo.
“Parecía un próximo paso natural crear e integrar baterías estirables con dispositivos y ropa estirables.
Imagínese plegar, doblar o estirar su computadora portátil o teléfono en su bolsillo.
O usando sensores interactivos incrustados en nuestra ropa que controlan nuestra salud”.
Algunas de estas ideas ya se están convirtiendo en realidad. Sin embargo, como todos los dispositivos electrónicos, necesitan energía, que es donde entran en juego las baterías estirables y flexibles.
Un cuello de botella importante en el desarrollo de la próxima generación de dispositivos electrónicos o tecnología portátil incrustada en telas es que las baterías convencionales generalmente son rígidas, lo que limita la funcionalidad de los artículos, y utilizan un electrolito líquido, lo que plantea problemas de seguridad.
Los electrolitos líquidos orgánicos tradicionales son inflamables y pueden dar lugar a la posibilidad de que las baterías se incendien o incluso exploten en determinadas condiciones.
“La tela plateada tejida era ideal para esto, ya que se deforma o estira mecánicamente y aún proporciona las vías de conducción eléctrica necesarias para que el electrodo de la batería funcione bien.
El electrodo de la batería debe permitir el movimiento tanto de electrones como de iones”, dijo Ardebili, quien es el autor correspondiente de un artículo que detalla esta investigación.
El primer autor del artículo es Bahar Moradi Ghadi, una ex estudiante de doctorado que basó su disertación en esta investigación.
Al transformar los electrodos rígidos de las baterías de iones de litio en electrodos portátiles, flexibles y estirables basados en telas, esta tecnología abre interesantes posibilidades al ofrecer un rendimiento estable y propiedades más seguras para dispositivos portátiles y biosensores implantables.
La idea de las baterías extensibles se le ocurrió a Ardebili hace varios años.
“Estaba interesada en comprender la ciencia fundamental y los mecanismos relacionados con el estiramiento de una celda electroquímica y sus componentes”, dijo.
“Este fue un campo inexplorado en ciencia e ingeniería y un área excelente para investigar”.
La ciencia de los efectos de acoplamiento de la deformación mecánica y el rendimiento electroquímico es un campo importante y las baterías estirables proporcionan un gran vehículo para explorar los mecanismos fundamentales.
“Aunque hemos creado un prototipo, todavía estamos trabajando para optimizar el diseño, los materiales y la fabricación de la batería”, dijo Ardebili.
Ardebili es optimista de que el prototipo de una batería basada en tela elástica allanará el camino para muchos tipos de aplicaciones, como trajes espaciales inteligentes, productos electrónicos de consumo integrados en prendas que monitorean la salud de las personas y dispositivos que interactúan con humanos en varios niveles.
Hay muchos diseños y aplicaciones posibles para baterías seguras, ligeras, flexibles y estirables, pero aún queda trabajo por hacer antes de que estén disponibles en el mercado.
“La viabilidad comercial depende de muchos factores, como aumentar la capacidad de fabricación del producto, el costo y otros factores”, dijo.
“Estamos trabajando para lograr esas consideraciones y objetivos a medida que optimizamos y mejoramos nuestra batería extensible”.
Ya sea que las baterías elásticas terminen alimentando trajes espaciales o ropa deportiva o alguna otra aplicación innovadora, Ardebili quiere que sean confiables y seguras.
“Mi objetivo es asegurarme de que las baterías sean lo más seguras posible”, dijo.
Fuente: Extreme Mechanics Letters
Artículos relacionados:
Desarrollan batería de iones de litio que se puede imprimir en tela elástica 
Desarrollan batería de litio blanda, mecánicamente deformable y estirable 
Desarrollan una batería de iones de litio que no estalla en llamas 
Desarrollan batería que se recarga diez veces más rápido que las de iones de litio 
Logran con batería de iones de litio de estado sólido el doble de energía a igual peso 
Desarrollan batería de litio sin ánodo que recorre 630 km con una sola carga