Diseñan pilas eléctricas más pequeñas que granos de arena

Un nuevo tipo de pila eléctrica, que es más pequeña que un grano de arena, podría energizar robots lo bastante minúsculos como para circular por el interior del cuerpo humano desempeñando tareas como liberar fármacos en puntos concretos.

La nueva pila, que mide 0,1 milímetros de largo y 0,002 milímetros de grosor, aproximadamente el grosor de un cabello humano, puede captar el oxígeno del aire y utilizarlo para oxidar el zinc, creando una corriente de hasta 1 voltio. Esto es suficiente para alimentar un pequeño circuito, sensor o actuador.

Es posible energizar microrrobots con energía solar, pero la limitación de este método es que los robots deben tener un láser u otra fuente de luz apuntándoles en todo momento.

Si el microrrobot debe funcionar dentro de algún sitio cerrado, como por ejemplo el cuerpo humano, necesita tener incorporada su propia fuente de suministro energético ya que no puede depender del exterior.

Para crear microrrobots que puedan ser más autónomos, el equipo integrado, entre otros, por Michael Strano y Ge Zhang, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos, decidió trabajar sobre un tipo de pila conocida como pila zinc-aire. Estas pilas, que tienen una vida útil más larga que las de muchas otras clases de pilas debido a su alta densidad energética, suelen utilizarse en audífonos.

La pila que los científicos del MIT diseñaron consta de un electrodo de zinc conectado a un electrodo de platino, incrustado en una tira de un polímero llamado SU-8, que se utiliza habitualmente en microelectrónica. Cuando estos electrodos interactúan con las moléculas de oxígeno del aire, el zinc se oxida y libera electrones que fluyen hacia el electrodo de platino, creando una corriente.

La micropila eléctrica de zinc-aire diseñada por ingenieros del MIT podría permitirles a microrrobots intracorporales desempeñar funciones, como la liberación de fármacos en los puntos deseados del interior del cuerpo humano, que de otro modo no serían factibles. (Imagen: Michael Strano, et al. CC BY-NC-ND 3.0)

Strano, Zhang y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nueva y minúscula pila en la revista académica Science Robotics, bajo el título “High energy density picoliter-scale zinc-air microbatteries for colloidal robotics”. (Fuente: NCYT de Amazings)