El uso de la biología para el desarrollo de fuentes de energía eficientes ha ido en aumento en los últimos años principalmente con el uso de bacterias, pero ahora científicos del MIT encuentran una manera de aumentar el rendimiento de la batería de litio-aire, con la ayuda de virus modificados.
Las baterías de litio-aire se han convertido en un área de investigación de atención para muchos investigadores ya que prometen aumentar drásticamente la potencia por peso de las baterías, lo que podría dar lugar, por ejemplo, a vehículos eléctricos con un mayor rango de conducción. No obstante, una serie de desafíos tecnológicos han hecho difícil que la promesa se haga una realidad. Entre los desafíos encontrados por los investigadores se encuentran el desarrollo de mejores materiales para los electrodos, y el aumento del número de ciclos de descarga de la batería.
Con la ayuda de un virus modificado genéticamente, los investigadores del MIT han logrado fabricar nanocables con lo que se superan algunos de los obstáculos para que ese tipo de baterías sean viable comercialmente.
Los nanocables tienen cada uno de unos 80 nanómetros de diámetro, aproximadamente el ancho de un glóbulo rojo y se produjeron a partir de un virus modificado genéticamente llamado M13, que puede capturar moléculas de metales a partir de agua y unirlas en formas estructurales. En este caso, realizándose cables de óxido de manganeso un material ideal para el cátodo de una batería de litio-aire.
A diferencia de los cables cultivados a través de métodos químicos convencionales, estos nanocables construidos por virus, tienen una superficie áspera, que incrementa dramáticamente su área de superficie, una gran ventaja en la velocidad de carga y descarga, refrieren los desarrolladores.
Pero el proceso también tiene otras ventajas potenciales, puesto que a diferencia de los métodos de fabricación convencionales, que implican altas temperaturas intensivas en energía y productos químicos peligrosos, este proceso puede llevarse a cabo a temperatura ambiente, usando un proceso a base de agua. Además, de que en vez de cables aislados, los virus naturalmente producen una estructura tridimensional de alambres entrecruzados, que proporciona una mayor estabilidad para un electrodo.
Los investigadores hacen hincapié en que se encuentran en la fase inicial de la investigación, y que se necesita mucho más trabajo para producir una batería de litio-aire que sea viable para la producción comercial, pero añaden también que por sus ventajas la fabricación de componentes biológicos tienen todo el potencial para sustituir a los medios convencionales.
Referencia: Nature