Desarrollan fuente de energía biológica para reemplazar las baterías en marcapasos


Científicos de dos universidades estadounidenses anunciaron la creación un supercapacitor biológico, un nuevo sistema de almacenamiento de energía que aprovecha partículas cargadas provenientes de fluidos del cuerpo humano con el que se pretende sustituir a las clásicas baterías de los marcapasos y otros implantes.

El trabajo fue desarrollado por un equipo de investigadores de la UCLA, encabezado por Richard Kaner, y otro perteneciente a la Universidad de Connecticut, liderado por James Rusling. Un artículo referido al nuevo diseño fue publicado en la edición de esta semana de la revista Advanced Energy Materials.

Crédito: Islam Mosa/University of Connecticut y Maher El-Kady/UCLA

Según sus creadores, el dispositivo es inofensivo para los sistemas biológicos del cuerpo, y podría llevar a la producción de marcapasos cardíacos y otros dispositivos médicos implantables más duraderos.

Cabe recordar que estos sistemas electrónicos, si bien han ayudado a salvar una gran cantidad de vidas en todo el mundo, presentan la desventaja de estar alimentados por baterías tradicionales que eventualmente se quedan sin energía y deben ser reemplazados, lo que significa otra cirugía dolorosa y el consiguiente riesgo de infección. Además, estas fuentes de energía contienen materiales tóxicos que podrían poner en peligro al paciente si se liberan.

En cambio, el supercapacitor biológico puede generar energía aprovechando los electrolitos de los fluidos biológicos como el suero sanguíneo y la orina, y funcionaría con otro dispositivo llamado “cosechador de energía”, encargado de convertir el calor y el movimiento del cuerpo humano en electricidad, la que entonces es captada por el supercapacitor.

El trabajo combinado de ambos dispositivos podría proporcionar energía de por vida a los sistemas eléctricos implantados en un paciente.

Otra ventaja que ofrece este nuevo desarrollo científico es el tamaño. Los marcapasos modernos tienen típicamente entre 6 y 8 milímetros de grosor y aproximadamente el mismo diámetro que una moneda; aproximadamente la mitad de ese espacio suele estar ocupado por la batería.

El nuevo supercapacitor biológico, en cambio, tiene sólo 1 micrómetro de espesor, mucho más pequeño que el grosor de un cabello humano, lo que significa que podría mejorar la eficiencia energética de los dispositivos implantables. También puede mantener su rendimiento durante mucho tiempo, doblarse y girar dentro del cuerpo sin ningún daño mecánico, y almacenar más carga que las baterías de litio que se utilizan actualmente en los marcapasos.

Supercapacitor bilógico a base de grafeno ultradelgado

El nuevo dispositivo incorpora un nanomaterial de carbono llamado grafeno en capas con proteínas humanas modificadas como un electrodo, un conductor a través del cual la electricidad de la cosechadora de energía puede entrar o salir.

De acuerdo con las previsiones de los autores del invento, el supercapacitor biológico también podría utilizarse para una amplia gama de nuevas aplicaciones como, por ejemplo, el desarrollo de dispositivos implantables de próxima generación para acelerar el crecimiento óseo, promover la curación o estimular el cerebro.




Ruben

Rubén es editor del sitio desde el año 2010. Colabora regularmente escribiendo noticias sobre tecnología, software, negocios, gadgets y ciencia. Sus intereses son Tecnología y Relaciones internacionales, tópico con el que también colabora en otros medios de publicación web.

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