La batería elástica y lavable acerca los dispositivos portátiles a la realidad

Investigadores de la UBC han creado lo que podría ser la primera pila flexible y lavable. Funciona incluso cuando se retuerce o se estira hasta el doble de su longitud normal, o después de ser arrojada a la lavandería. La batería se describe en un nuevo artículo publicado recientemente en Advanced Energy Materials

"La electrónica vestible es un gran mercado y las baterías estirables son esenciales para su desarrollo", afirma el Dr. Ngoc Tan Nguyen (él/ella), becario postdoctoral de la facultad de ciencias aplicadas de la UBC. "Sin embargo, hasta ahora, las baterías estirables no han sido lavables. Se trata de un añadido fundamental si queremos que soporten las exigencias del uso cotidiano".

La batería desarrollada por el Dr. Nguyen y sus colegas ofrece una serie de avances de ingeniería. En las baterías normales, las capas internas son materiales duros encerrados en un exterior rígido. El equipo de la UBC hizo que los compuestos clave -en este caso, el zinc y el dióxido de manganeso- fueran extensibles al molerlos en pequeños trozos y luego incrustarlos en un plástico gomoso, o polímero. La pila se compone de varias capas ultrafinas de estos polímeros envueltas en una carcasa del mismo polímero. Esta construcción crea un sello hermético e impermeable que garantiza la integridad de la pila a través del uso repetido.

Fue el miembro del equipo Bahar Iranpour (ella/él), estudiante de doctorado, quien sugirió tirar la batería a la lavadora para probar su estanqueidad. Hasta ahora, la batería ha resistido 39 ciclos de lavado y el equipo espera mejorar aún más su durabilidad a medida que sigan desarrollando la tecnología. "Hemos sometido nuestros prototipos a un ciclo de lavado real en lavadoras domésticas y comerciales. Salieron intactos y funcionales y por eso sabemos que esta batería es realmente resistente", dice Iranpour. La elección de la química del zinc y el dióxido de manganeso también confiere otra ventaja importante. "Nos decantamos por el zinc-manganeso porque, para los dispositivos que se llevan junto a la piel, es una química más segura que las baterías de iones de litio, que pueden producir compuestos tóxicos cuando se rompen", dice Nguyen.

Una opción asequible

Se está trabajando para aumentar la potencia y la vida útil de la batería, pero la innovación ya ha despertado interés comercial. Los investigadores creen que cuando la nueva batería esté lista para los consumidores, podría costar lo mismo que una batería recargable normal.

"Los materiales utilizados son increíblemente baratos, así que si se fabrican en grandes cantidades, resultarán económicas", afirma el Dr. John Madden, profesor de ingeniería eléctrica e informática y director del Laboratorio de Materiales Avanzados e Ingeniería de Procesos de la UBC, que ha supervisado el trabajo. Además de los relojes y parches para medir las constantes vitales, la batería también podría integrarse en la ropa que puede cambiar activamente de color o temperatura. "Los dispositivos que se pueden llevar puestos necesitan energía. Al crear una célula que es suave, estirable y lavable, estamos haciendo que la energía para llevar puesta sea cómoda y conveniente."

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https://news.ubc.ca/2021/12/09/stretchy-washable-battery-brings-wearable-devices-closer-to-reality/ [This is automatically translated from English]