Ingenieros del MIT crean una batería del tamaño de un grano de arena, capaz de alimentar robots autónomos y revolucionar la microelectrónica.
Ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado una batería de dimensiones extremadamente reducidas, comparable al tamaño de un grano de arena, que tiene el potencial de facilitar el funcionamiento de robots autónomos del tamaño de una célula. Esta innovadora batería mide 0,1 milímetros de longitud y 0,002 milímetros de grosor, lo que equivale aproximadamente al grosor de un cabello humano. Su funcionamiento se basa en la capacidad de captar oxígeno del aire y utilizarlo para oxidar zinc, generando así una corriente eléctrica de hasta 1 voltio.
El laboratorio dirigido por Michael Strano en el MIT ha estado investigando durante varios años la creación de robots diminutos que puedan detectar y reaccionar a estímulos en su entorno. Uno de los principales desafíos en el desarrollo de estos robots es garantizar que dispongan de una fuente de energía adecuada. Según un comunicado emitido por el MIT, otros grupos de investigación han logrado alimentar dispositivos a microescala mediante energía solar; sin embargo, esta técnica presenta limitaciones, ya que los robots requieren una fuente de luz, como un láser, que les apunte constantemente. Estos dispositivos son denominados ‘marionetas’ debido a que dependen de una fuente de energía externa para su funcionamiento.
La inclusión de una fuente de energía, como una batería, dentro de estos pequeños dispositivos podría permitirles desplazarse a mayores distancias y acceder a espacios que de otro modo serían inaccesibles. Con el objetivo de desarrollar robots más autónomos, el laboratorio de Strano optó por utilizar una batería de tipo zinc-aire. Este tipo de batería es conocido por su larga duración y se utiliza comúnmente en audífonos.
La batería diseñada por el equipo del MIT, que es más pequeña que un grano de arena, está compuesta por un electrodo de zinc conectado a un electrodo de platino, ambos incrustados en una tira de un polímero llamado SU-8, que es frecuentemente utilizado en microelectrónica. Cuando los electrodos interactúan con las moléculas de oxígeno presentes en el aire, el zinc se oxida, liberando electrones que fluyen hacia el electrodo de platino, lo que genera una corriente eléctrica.
Los autores del estudio indican que es posible fabricar hasta 10.000 de estas microbaterías a partir de una única oblea de silicio de 2 pulgadas, lo que proporcionaría suficiente energía para alimentar sensores diminutos y componentes robóticos. Por ejemplo, se ha demostrado que esta batería puede generar la energía necesaria para accionar un actuador, como un brazo robótico que puede moverse hacia arriba y hacia abajo, o para alimentar un circuito de reloj.
Uno de los objetivos del equipo es diseñar robots diminutos que puedan ser inyectados en el cuerpo humano con el propósito de localizar un sitio específico y, posteriormente, liberar un medicamento, como la insulina. Para su aplicación, los investigadores anticipan que estos robots estarán fabricados con materiales biocompatibles que se descompondrán una vez que ya no sean necesarios.
