Dwight Seferos, que sostiene el prototipo del tamaño de una moneda de cinco centavos, espera que el descubrimiento del equipo pueda sentar las bases para que las baterías sin metal respalden la próxima ola de productos electrónicos de consumo.
TORONTO: Los científicos han creado una nueva batería alimentada por vitaminas que es de larga duración y tiene alto voltaje, allanando el camino para productos electrónicos de consumo más baratos y más ecológicos.
La batería es similar a muchas baterías de iones de litio de alta energía disponibles comercialmente con una diferencia. Utiliza flavina de la vitamina B2 como cátodo, la parte que almacena la electricidad que se libera cuando se conecta a un dispositivo, dijeron los investigadores.
«Hemos estado buscando en la naturaleza durante algún tiempo moléculas complejas para su uso en diversas aplicaciones de electrónica de consumo», dijo Dwight Seferos de la Universidad de Toronto en Canadá.
“Cuando tomas algo hecho por la naturaleza que ya es complejo, terminas dedicando menos tiempo a crear material nuevo”, dijo Seferos.
Las baterías modernas contienen tres partes básicas: un terminal positivo, un terminal negativo y una solución electrolítica.
Un terminal positivo es la parte metálica que toca los dispositivos para alimentarlos y está conectado a un cátodo dentro de la caja de la batería.
Un terminal negativo está conectado a un ánodo dentro de la caja de la batería.
La solución de electrolito permite que los iones viajen entre los electrodos de cátodo y ánodo.
Cuando se conecta una batería a un teléfono, una cámara u otro dispositivo que requiera energía, los electrones fluyen desde el ánodo (el electrodo cargado negativamente del dispositivo que suministra corriente) al dispositivo, luego al cátodo y los iones migran a través de la solución electrolítica. para equilibrar la carga, dijeron los investigadores.
Cuando se conecta a un cargador, este proceso ocurre a la inversa.
La reacción en el ánodo crea electrones y la reacción en el cátodo los absorbe cuando se descarga.
El producto neto es la electricidad. La batería continuará produciendo electricidad hasta que uno o ambos electrodos se queden sin la sustancia necesaria para que se produzcan las reacciones, dijeron los investigadores.
Si bien las piezas de la batería de base biológica se han creado antes, esta es la primera en usar moléculas de polímero de base biológica de cadena larga para uno de los electrodos, lo que permite que la energía de la batería se almacene en un plástico creado por vitamina en lugar de más caro, metales más difíciles de procesar y más perjudiciales para el medio ambiente, como el cobalto.
Los investigadores crearon el material a partir de vitamina B2 que se origina en hongos modificados genéticamente utilizando un proceso semisintético para preparar el polímero al unir dos unidades de flavina a una larga cadena de moléculas.
Esto permite una batería verde con alta capacidad y alto voltaje. También allana el camino para productos electrónicos de consumo más baratos, dijeron los investigadores.
Los resultados fueron publicados en la revista Advanced Functional Materials.
