Una batería de 0,1 mm permitirá a los robots viajar por el cuerpo humano

Ingenieros del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) han desarrollado una batería diminuta que podría revolucionar el mundo de la microrrobótica. El nuevo dispositivo tiene una longitud de apenas 0,1 milímetros y un grosor de 0,002 milímetros, lo que equivale aproximadamente al grosor de un cabello humano.

Lo que hace única a esta batería es su capacidad para capturar oxígeno del aire y usarlo para oxidar zinc. Como resultado, se genera una corriente eléctrica con un potencial de hasta 1 voltio. Esta potencia es suficiente para alimentar un pequeño circuito, sensor o actuador.

El equipo de científicos ya ha comenzado a integrar diversas funciones robóticas en la batería y a combinar componentes en dispositivos más complejos.

El principal desafío en la creación de robots microscópicos siempre ha sido proporcionarles suficiente energía. Anteriormente, los investigadores proponían cargar microbaterías utilizando energía solar, pero esto requería apuntar un láser al dispositivo o encontrar otra fuente de luz. La batería del MIT liberará a los robots de fuentes de energía externas, permitiéndoles moverse de manera autónoma a distancias mucho mayores.

El desarrollo pertenece al tipo de células de energía de zinc-aire. Estas baterías se destacan por su alta densidad energética y su larga vida útil, lo que las hace populares, por ejemplo, en audífonos.

La estructura está compuesta por componentes de zinc y platino. Ambos están integrados en una tira de polímero SU-8, que se utiliza frecuentemente en microelectrónica. Al interactuar con las moléculas de oxígeno, el zinc se oxida y libera electrones, que fluyen hacia el componente de platino, generando corriente.

Durante la investigación, los científicos demostraron que su batería es capaz de proporcionar energía a diversos componentes de microrobots. Por ejemplo, logró activar un actuador: un brazo robótico que puede subir y bajar. Además, la batería alimentó un memristor, un componente eléctrico capaz de almacenar información sobre eventos al cambiar su resistencia eléctrica, así como un circuito de reloj que permite a los robots rastrear el tiempo.

La energía de la batería también fue suficiente para alimentar dos tipos diferentes de sensores que cambian su resistencia eléctrica al entrar en contacto con sustancias químicas en el entorno. Uno de los sensores está hecho de disulfuro de molibdeno de grosor atómico, y el otro, de nanotubos de carbono.

Una de las aplicaciones más prometedoras de esta nueva tecnología es la creación de robots microscópicos para la administración de medicamentos dentro del cuerpo humano. Estos dispositivos podrían localizar por sí mismos el área objetiva y liberar el medicamento necesario, como insulina. Se planea fabricar estos pequeños "médicos" con materiales biocompatibles que se desintegrarán después de cumplir su misión.

Actualmente, los investigadores están trabajando en aumentar el voltaje de la batería, lo que podría abrir posibilidades adicionales para su aplicación en diversas áreas de la ciencia y la tecnología.