NeoFronteras

Baterías hechas por virus

Área: Tecnología — Domingo, 24 de noviembre de 2013

Trabajan en la fabricación de electrodos para baterías de litio-aire que se obtenidos gracias a virus.

Foto

Una de las peores experiencias que se tiene con portátiles o con teléfonos móviles es que la batería deja de tener plena carga al cabo de unos pocos años. El consumidor tiende a considerar entonces el cambio del dispositivo por otro más moderno. Esto ha hecho que los teléfonos móviles pasen a ser como la ropa, que se compra una temporada para deshacerse de ella a la siguiente porque se ha pasado de moda. No hace falta decir que ambas cosas no son muy poco ecológicas.
A lo largo de estos años en NeoFronteras hemos visto muchas de las tecnologías que se están investigando para obtener baterías de gran capacidad, baratas y duraderas.
La escasa capacidad y duración de las baterías es más grave en el caso de los automóviles, pues el coste de las baterías es un alto porcentaje del coste del vehículo. Aunque esto no suele importar mucho los ricos compradores de un Tesla o de un Porche eléctrico. El caso es que si queremos tener independencia respecto a los combustibles fósiles en el transporte por carretera es necesario disponer de buenas baterías.
Una tecnología prometedora al respecto es la de las baterías de litio-aire, pues se basan en el intercambio de aire con la atmósfera, con el consiguiente ahorro de peso.
El último grito en esto de las baterías de litio-aire lo tiene el MIT con electrodos hechos a base de virus. Uno de los problemas de las baterías es la estabilidad de los electrodos. Si estos se degradan la batería deja de funcionar bien aunque todo lo demás esté en buenas condiciones.
Hay una buena promesa en las baterías de litio-aire, pero entre los retos está la creación de electrodos mejores. Un electrodo tiene que admitir ser empapado por iones y esto hace que se hinche, lo que repercute en una corta duración. Usar un material esponjoso o fibroso puede ayudar en este sentido.
Un grupo de investigadores del MIT han creado un electrodo (cátodo) en cuya composición se usan virus modificados. La idea es incrementar área gracias a nanohilos obtenidos a partir de virus M13 modificados.

Foto

Estos virus pueden capturar moléculas metálicas del agua circundante e ir pegándolas unas a otras según ciertas formas estructurales. En este caso se usa óxido de manganeso que es el material favorito que se pretende usar en los electrodos de las baterías de litio-aire. Estos nanohilos están hechos por los virus, pero, a diferencia de otros métodos de fabricación, los nanohilos así creados tiene una superficie más rugosa que aumenta dramáticamente el área total. Un área mayor mejora los procesos de carga y descarga de las baterías de litio-aire. Además, las estructuras cruzadas que se producen dotan de gran estabilidad estructural al electrodo.
Entre las ventajas de esta biosíntesis está que, a diferencia de otros métodos, no se necesita mucha energía y no se usan altas temperaturas o productos químicos peligrosos.
Al final del proceso se añade un poco de paladio (metal caro) para aumentar la conductividad eléctrica del electrodo así obtenido, pero en mucha menor cantidad que en otros procesos de fabricación de nanohilos de este tipo.
El resultado final es que una batería de litio-aire que use este tipo de electrodos pondría tener de 2 a 3 veces la densidad de energía que las baterías de ion-litio convencionales.
Naturalmente los investigadores admiten que todavía hace falta mucho desarrollo antes de que algo así se comercialice. Este resultado sólo afecta a un componente: el cátodo. Pero se necesita desarrollar todo lo demás también. De momento los prototipos sólo admiten 50 ciclos de carga y se necesitarían miles de esos ciclos para que sea comercializable.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4268

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.
Vídeo sobre el tema.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
Compartir »

5 Comentarios

  1. pepe:

    ¿A nadie le preocupa que se juegue con virus?. Nadie puede asegurar que no haya un escape y, aunque se haya tomado medidas, mutaciones.

  2. NeoFronteras:

    Millones de virus nos rodean. Sólo unos pocos atacan al ser humano. Es de suponer que no van a emplear el virus de la viruela para este tipo de cosas.

  3. Miguel Ángel:

    Hace poco se planteó la misma cuestión con una buena respuesta por parte de Dr. Thriller:
    http://neofronteras.com/?p=4238
    Como dice Neo, los virus tienen especificidad, no atacan cualquier célula sino un tipo específico (por ejemplo: el virus del SIDA sólo infecta a humanos y a primates, pero no ataca cualquier célula humana, sólo a un tipo específico de linfocitos).
    La célula a la que van a atacar tiene que tener unos receptores de membrana concretos que encajen con las proteínas de la envoltura del virus, de tal modo que se suele usar el símil de la llave y la cerradura. Por eso, aunque se produzca alguna mutación no será peligrosa si estamos hablando de llaves y cerraduras muy diferentes porque las mutaciones suponen cambios pequeños y la llave seguirá sin encajar en la cerradura.
    En contrapartida, las mutaciones que deben preocuparnos son las que se pueden producir en virus patógenos ya existentes o en virus que afectan a otros animales con potencial para dar el salto a nuestra especie porque en este caso la llave y la cerradura son muy parecidas y una pequeña cambio puede ser decisiva.
    En cualquier caso, si no trabajamos con uno de los pocos virus que son patógenos para nuestra especie, no hay motivo para preocuparse. Es infinitamente más probable que una de esas mutaciones peligrosas tengan lugar en el inmenso laboratorio de la naturaleza que en uno de los nuestros, mucho más pequeño y donde tenemos control de muchas variables.

  4. Miguel Ángel:

    *Al final del penúltimo párrafo quise decir: “la llave y la cerradura pueden ser muy parecidas y un pequeño cambio puede ser decisivo”.

  5. tomás:

    Mi buen amigo, escrupuloso y correcto Miguel Ángel se siente obligado a corregir un leve defecto de concordancia de género.

    Muy estimado Neo:
    Como no puedo olvidar ser un incordio y seguramente, con el poco tiempo y el mucho trabajo que te supongo, ni te habrás dado cuenta, el resumen del artículo podría corregirse, por ejemplo -sugiero-: “Trabajan en la fabricación de electrodos obtenidos gracias a virus para baterías de litio-aire”. También bastaría con cambiar “obtenidos” por “obtendrían”.

    Abrazos para ambos.

RSS feed for comments on this post.

Lo sentimos, esta noticia está ya cerrada a comentarios.