Inspirándose en las plantas: una batería de papel metal-aire para dispositivos portátiles
"La batería no sólo ha demostrado unos resultados de rendimiento impresionantes, sino que funciona sin utilizar materiales tóxicos"
Los dispositivos ligeros y finos basados en papel ayudan a reducir la dependencia de materiales metálicos o plásticos, al tiempo que son más fáciles de desechar. Desde dispositivos de diagnóstico basados en papel que permiten detectar enfermedades infecciosas de forma económica y rápida hasta baterías y dispositivos energéticos que ofrecen una alternativa ecológica para la generación de energía, los científicos están encontrando formas ingeniosas de dar uso a este versátil material.
Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Tohoku ha presentado una batería de magnesio-aire (Mg-aire) de alto rendimiento basada en papel y activada por agua.
"Nos inspiramos en el mecanismo de respiración de las plantas", señala Hiroshi Yabu, autor del estudio. "La fotosíntesis es análoga al proceso de carga y descarga de las baterías. Igual que las plantas aprovechan la energía solar para sintetizar azúcar a partir del agua del suelo y el dióxido de carbono del aire, nuestra batería utiliza magnesio como sustrato para generar energía a partir de oxígeno y agua."
Para fabricar la batería, Yabu y sus colegas pegaron una lámina de magnesio sobre papel y añadieron el catalizador catódico y la capa de difusión de gas directamente a la otra cara del papel. La batería de papel alcanzó una tensión de circuito abierto de 1,8 voltios, una densidad de corriente de 1,0 voltios de 100 mA/cm² y una potencia máxima de 103 milivatios/cm².
"La batería no sólo demostró unos resultados de rendimiento impresionantes, sino que funciona sin utilizar materiales tóxicos, sino que emplea cátodos de carbono y un electrocatalizador pigmentado que han superado estrictas evaluaciones", añade Yabu.
Los investigadores probaron la batería en un sensor de pulsioximetría y otro de GPS, lo que demuestra su versatilidad para dispositivos portátiles.
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