El biosupercondensador más pequeño genera energía para aplicaciones biomédicas

La miniaturización de la tecnología de sensores microelectrónicos, robots microelectrónicos o implantes intravasculares, está progresando rápidamente, sin embargo, plantea grandes desafíos. Uno de los principales es el desarrollo de dispositivos de almacenamiento de energía, pequeños y eficientes, que permitan el funcionamiento autónomo de microsistemas en áreas cada vez más pequeñas del cuerpo humano. Un equipo internacional de investigadores lo ha conseguido y ha creado un prototipo que combina todas las propiedades esenciales.

Los microsupercondensadores más pequeños del mundo

El avance fue logrado por un equipo de investigación internacional dirigido por Oliver G. Schmidt, Profesor de Sistemas de Materiales para Nanoelectrónica en la Universidad Tecnológica de Chemnitz, iniciador del Centro de Materiales, Arquitecturas e Integración de Nanomembranas (MAIN) en la Universidad Tecnológica de Chemnitz y director del Instituto Leibniz para la Investigación de Estado Sólido y Materiales (IFW) en Dresden.

Cabe destacar la participación calificada del Instituto Leibniz de Investigación de Polímeros de Dresde (IPF), que actuó como socio cooperador.

Este sistema de almacenamiento abre posibilidades para implantes intravasculares y sistemas microrobóticos para la biomedicina de próxima generación, la que podría operar en espacios pequeños de difícil acceso en el interior del cuerpo humano.

Según el profesor Oliver G. Schmidt, líder del grupo de investigación, es extremadamente alentador ver cómo la microelectrónica nueva, extremadamente flexible y adaptable, está llegando al mundo miniaturizado de los sistemas biológicos.

La fabricación de las muestras y la investigación del biosupercondensador se llevó a cabo en gran medida en el Centro de Investigación MAIN de la Universidad Tecnológica de Chemnitz.

Vineeth Kumar, investigador del equipo del profesor Schmidt, e investigador asociado en el centro de investigación MAIN, asegura que la arquitectura de los supercondensadores nano-bio ofrece la primera solución potencial a uno de los mayores desafíos: pequeños dispositivos integrados de almacenamiento de energía que permitan el funcionamiento autosuficiente de microsistemas multifuncionales.

La solución de los biosupercondensadores (BSC)

Los dispositivos de almacenamiento de energía cada vez más pequeños en rangos submilimétricos llamados nano-supercondensadores (nBSC), implican desafíos técnicos importantes.

Esto se debe a que estos supercondensadores no utilizan materiales biocompatibles sino electrolitos corrosivos, que se descargan rápidamente en caso de defectos y contaminación y los hacen inadecuados para aplicaciones biomédicas en el cuerpo.

Pero los biosupercondensadores ofrecen la solución, ya que cuentan con dos propiedades sobresalientes: son totalmente biocompatibles lo que significa que se pueden usar en fluidos corporales como la sangre, y se pueden utilizar para estudios médicos adicionales.

El tamaño de los BSC es difícil de imaginar, pues son más pequeños que una mota de polvo.

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