Tendencias21
Crean una batería de ión de litio con virus genéticamente modificados

Crean una batería de ión de litio con virus genéticamente modificados

Científicos del MIT acaban de hacer público el desarrollo de un prototipo de batería de ión de litio cuyo cátodo y ánodo han sido fabricados con virus genéticamente modificados. La ingeniería genética aplicada a virus bateriófagos comunes, es decir, virus que infectan a las bacterias pero que son inofensivos para los humanos ha dado lugar así a una batería que podría alcanzar una capacidad y un rendimiento energéticos similares a los de las actuales baterías recargables de los vehículos eléctricos híbridos. Las ventajas: fabricación barata y ecológica; y también flexibilidad y capacidad de adaptación a cualquier dispositivo. La desventaja: estas baterías pueden ser cargadas y descargadas sólo 100 veces sin que pierdan capacidad de almacenamiento eléctrico, menos veces que las baterías de ión de litio tradicionales. Pero los investigadores esperan resolver pronto este problema, y el próximo prototipo tendrá ya fines comerciales. Por Yaiza Martínez.

Crean una batería de ión de litio con virus genéticamente modificados

Un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) ha conseguido utilizar virus genéticamente diseñados -mediante ingeniería genética -, para fabricar los extremos positivos y negativos de una batería de ión de litio.

Estas baterías son dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica, recargables, y se usan desde los años 90 del siglo pasado en teléfonos móviles, agendas electrónicas, ordenadores portátiles o lectores de música.

Según explica el MIT en un comunicado, la nueva batería “vírica” podría alcanzar una capacidad y un rendimiento energéticos similares a los de las actuales baterías recargables de los vehículos eléctricos híbridos (coches cuya energía eléctrica proviene de baterías y, alternativamente, de un motor de combustión interna que mueve un generador).

Angela Belcher, directora del proyecto de desarrollo del dispositivo, afirma, además, que esta batería “podría usarse en toda una gama de dispositivos electrónicos personales”.

Una solución ecológica

El nuevo dispositivo precisa de un proceso de fabricación barato y ecológico, afirman sus creadores: la síntesis se produce a temperatura ambiente o inferior, y no requiere de disolventes orgánicos nocivos. Los materiales del interior de la batería, por otro lado, no son tóxicos.

¿Pero cómo se fabrica? Según explican los científicos en un artículo aparecido al respecto en Science, para el desarrollo de esta batería se aplicó la estrategia de adherir materiales electroquímicamente activos (a los virus), para que éstos formaran redes alrededor de nanotubos de carbono (estructuras tubulares cuyo diámetro es del orden del nanómetro), gracias al reconocimiento biológico molecular.

En otras palabras, en una batería de ión de litio tradicional, los iones de litio fluyen entre el ánodo negativamente cargado –normalmente de grafito- y el cátodo de carga positiva –normalmente de óxido de cobalto de de fosfato de hierro-, y en la nueva batería ánodo y cátodo estarían compuestos por virus genéticamente modificados.

Fabricación costosa

Lograr su fabricación de ambos polos de la batería ha llevado bastante tiempo. Hace tres años, Belcher y sus colaboradores consiguieron diseñar genéticamente unos virus que podían “construir” un ánodo recubriéndose a sí mismos de óxido de cobalto y oro y, después, auto-ensamblándose los unos con los otros para formar un nanowire o nanohilo (un “alambre” con el diámetro de un nanómetro).

Más recientemente, el equipo de investigadores se centró en crear el cátodo que completaría al ánodo anterior. Según los científicos, los cátodos son más difíciles de fabricar que los ánodos porque deben ser mejores conductores y más rápidos, pero la mayoría de los materiales que se pueden utilizar para hacerlos son altamente aislantes o no-conductores.

Para salvar este obstáculo, los investigadores crearon, en primer lugar, virus genéticamente modificados que se recubren a sí mismos con fosfato de hierro, y que después se acoplan a nanotubos de carbono, creando así una red de un material que es muy buen conductor. A través de esta red viajan los electrones, transfiriendo energía en un brevísimo periodo de tiempo.

Los virus utilizados en este caso fueron bacteriófagos comunes, es decir, virus que infectan a las bacterias pero que son inofensivos para los humanos.

Futura comercialización

En las pruebas de laboratorio realizadas con estas novedosas soluciones, se demostró que las baterías “víricas” pueden ser cargadas y descargadas al menos 100 veces sin que pierdan capacidad de almacenamiento eléctrico, pero los científicos esperan conseguir aumentar mucho más esta cantidad de veces de recarga, aún inferior a la de las baterías de ión de litio tradicionales.

El prototipo actual está empaquetado de la misma forma que una batería típica, pero la tecnología permite fabricar baterías de ensamblaje muy ligero, flexible y adaptable, que pueden tomar la forma de cualquier contenedor.

Ahora que los investigadores ya han demostrado que pueden fabricar baterías de virus a nanoescala, intentarán formar mejores baterías usando materiales con mayor voltaje y capacidad, como el fosfato de manganeso o el fosfato de níquel. Cuando la próxima generación esté lista, la tecnología pasará a la producción comercial, afirmó Belcher.

Yaiza Martinez

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Descubren una extraña combinación de minerales en las muestras lunares de la misión Chang'e-5 de China 9 febrero, 2024
    Los minerales antiguos y nuevos identificados en las muestras lunares traídas por la misión Chang'e-5 de China están ayudando a los científicos a comprender mejor la historia de la Luna: ahora, los especialistas han descubierto más propiedades del sexto nuevo mineral lunar, llamado Changesite-(Y). Además, otros compuestos hallados, la seifertita y la stishovita, pueden coexistir […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los robots que atienden a pacientes llegan a los hospitales 9 febrero, 2024
    Robots diseñados para brindar comodidad a los pacientes de edad avanzada y aliviar su ansiedad, han sido probados con éxito en un hospital de París: saludan, responden a preguntas, comprenden conversaciones grupales y apoyan las tareas de enfermería.
    Redacción T21
  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21
  • Oponerse a la regulación de los pesticidas no es la solución al problema de los agricultores 7 febrero, 2024
    Los agricultores que se movilizan en España y Europa se oponen con firmeza a las nuevas regulaciones europeas en materia de pesticidas, lo que representa una amenaza mayor para la salud pública que tener una central nuclear al lado de casa: estos químicos han costado miles de vidas y enfermos crónicos, al tiempo que han […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia