Material que genera electricidad en contacto con un disolvente

Unos ingenieros han descubierto una nueva forma de generar electricidad utilizando un material hecho de nanotubos de carbono que puede crear una corriente simplemente al interactuar con un disolvente orgánico que lo rodea.

El disolvente orgánico, un líquido, extrae electrones de las partículas del material, generando una corriente que podría utilizarse para impulsar reacciones químicas o para energizar robots de tamaño micrométrico o nanométrico.

El invento es obra de un equipo que incluye a Michael Strano y a Albert Tianxiang Liu, ambos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos.

"Esta forma de generar energía es completamente nueva", recalca Strano, quien también destaca la sencillez de manejo de la tecnología: “Todo lo que hay que hacer es hacer fluir un disolvente a través de un conjunto de estas partículas. Esto permite hacer electroquímica, pero sin cables".

El descubrimiento surgió de la investigación de Strano sobre los nanotubos de carbono, tubos huecos formados por un entramado de átomos de carbono conformando capas de un átomo de espesor y que tienen propiedades eléctricas únicas.

Strano y sus colegas descubrieron que cuando parte de un nanotubo se recubre con un polímero similar al teflón, se crea una asimetría que hace posible que los electrones fluyan desde la parte recubierta del tubo a la no recubierta, generando una corriente eléctrica. Esos electrones pueden extraerse sumergiendo las partículas en un disolvente ávido de electrones.

Para aprovechar esta capacidad especial, los investigadores crearon partículas generadoras de electricidad triturando nanotubos de carbono y formando una hoja de material similar al papel. Una de las caras de cada hoja se recubrió con un polímero similar al teflón y, a continuación, los investigadores la cortaron en pequeñas partículas, que pueden tener cualquier forma o tamaño. Para este estudio, hicieron partículas de 250 micras por 250 micras.

Cuando estas partículas se sumergen en un disolvente orgánico como el acetonitrilo, el disolvente se adhiere a la superficie no recubierta de las partículas y comienza a extraer electrones de ellas.

Los ingenieros del MIT han descubierto una forma de generar electricidad utilizando diminutas partículas de carbono que pueden crear una corriente eléctrica simplemente al interactuar con un disolvente orgánico con el que estén en contacto. Las partículas están hechas de nanotubos de carbono triturados (azul) y están recubiertas parcialmente de un polímero similar al teflón (verde). (Imagen: Jose-Luis Olivares, MIT, a partir de un esquema del equipo de investigación. CC BY-NC-ND 3.0)

La versión actual de las partículas puede generar unos 0,7 voltios de electricidad por partícula.

Strano y sus colegas han demostrado que pueden utilizar esta corriente eléctrica para impulsar una reacción conocida como oxidación del alcohol, una reacción de química orgánica importante en la industria química.

Los investigadores también han demostrado que pueden establecer conjuntos de cientos de partículas en un pequeño tubo de ensayo. (Fuente: NCYT de Amazings)