La mayoría de las baterías son rígidas e incompatibles con el agua, pero las personas trabajan y juegan en océanos y estuarios, y podrían beneficiarse de fuentes de energía flexibles y seguras para el agua salada.
Ahora, investigadores informan sobre un prototipo de batería con forma de hilo que funciona cuando se sumerge en agua de mar.
Anudaron las hebras recargables en una red de pesca que encendía LED y tejieron una tela que alimentaba un temporizador.
Las baterías flexibles con forma de hilo se pueden tejer o tejer en varias formas.
Estas fuentes de energía con forma de hilo son livianas y a menudo están diseñadas para ser impermeables.
Pero en lugar de evitar por completo la exposición de la batería al agua, los científicos han propuesto usar agua salada como un componente crítico de la batería: el electrolito (un líquido que conduce la electricidad a través de iones).
Yan Qiao, Zhisong Lu y sus colegas habían desarrollado previamente una batería apta para el agua hecha con fibra de carbono e hilo de algodón.
Este trabajo anterior utilizó el sudor del cuerpo como electrolito para los monitores de ejercicio.
Al igual que el sudor, el agua de mar, que contiene iones de sodio, cloruro y sulfato, puede actuar como electrolito.
Por ello, Qiao, Lu y un nuevo equipo querían desarrollar una versión marina de una batería recargable, similar a un hilo, que pudiera utilizarse para alimentar luces en redes de pesca, chalecos salvavidas o cabos de amarre para boyas.
Para crear electrodos para las baterías de agua de mar, el grupo trató haces de fibra de carbono con recubrimientos conductores de electricidad: hexacianoferrato de níquel para el electrodo positivo (cátodo) y poliamida para el electrodo negativo (ánodo).
A continuación, los investigadores retorcieron dos haces para formar cadenas de cátodo y ánodo similares a hilos.
Para preparar una batería, el equipo envolvió la cadena de cátodo en una capa de fibra de vidrio, la colocó a lo largo del ánodo y recubrió ambos hilos con una tela no tejida permeable.
La tela protege los electrodos y al mismo tiempo permite que el agua de mar entre en contacto con ellos.
En pruebas con agua salada, la batería siguió almacenando una carga eléctrica después de doblarse 4.000 veces.
Luego, cuando se evaluó en agua de mar, mantuvo la mayor parte de la eficiencia de carga inicial y la capacidad de almacenamiento durante 200 ciclos de carga y descarga.
Finalmente, como prueba de concepto, el grupo anudó hilos de batería juntos para formar una red de pesca y tejió una pieza rectangular de tela.
Luego, la red se empapó en agua de mar para absorber el electrolito y se cargó.
La batería de red iluminó un panel de 10 LED.
De manera similar, la tela sumergida en una solución de sulfato de sodio alimentó un temporizador durante más de una hora.
Los investigadores dicen que su batería similar a un hilo tiene potencial como fuente de energía en aplicaciones marinas.
Fuente: ACS