Nanoenerg\u00eda: c\u00f3mo evitar el fracaso de los electrolitos en las bater\u00edas de litio a nanoescala<\/b><\/p>\n
Investigadores del Instituto Nacional de Normas y Tecnolog\u00eda (NIST, por sus siglas en ingl\u00e9s), la Universidad de Maryland, el College Park y los Laboratorios Nacionales de Sandia, construyeron una serie de bater\u00edas con nanocables para demostrar que el grosor de la capa del electrolito puede afectar considerablemente al rendimiento de la bater\u00eda, fijando un l\u00edmite para el tama\u00f1o m\u00e1s peque\u00f1o de estas diminutas fuentes de energ\u00eda. Los resultados son importantes porque el tama\u00f1o y el rendimiento de las bater\u00edas son fundamentales para el desarrollo de MEMS \u2014m\u00e1quinas microelectromec\u00e1nicas\u2014 aut\u00f3nomos que tienen aplicaciones potencialmente revolucionarias en una amplia gama de campos.<\/p>\n
Los dispositivos MEMS, que pueden tener apenas decenas de micr\u00f3metros (es decir, aproximadamente una d\u00e9cima parte del ancho de un cabello humano), han sido propuestos para muchas aplicaciones en los campos de la medicina y el control industrial, pero generalmente necesitan una bater\u00eda peque\u00f1a, de larga duraci\u00f3n y que se recargue con rapidez, para que act\u00fae como fuente de energ\u00eda. La tecnolog\u00eda de bater\u00edas actual hace que sea imposible construir m\u00e1quinas mucho m\u00e1s peque\u00f1as de un mil\u00edmetro \u2014del cual, la mayor parte es la bater\u00eda en s\u00ed\u2014 lo que hace que los dispositivos sean terriblemente ineficientes.<\/p>\n
El investigador del NIST Alec Talin y sus colegas crearon un verdadero bosque de diminutas bater\u00edas de ion litio de estado s\u00f3lido\u2014de aproximadamente 7 micr\u00f3metros de alto y 800 nan\u00f3metros de ancho\u2014 para ver lo peque\u00f1as que se pod\u00edan fabricar con los materiales existentes y para comprobar su rendimiento.<\/p>\n
El equipo descubri\u00f3 que cuando el grosor de la pel\u00edcula del electrolito estaba por debajo de un umbral de unos 200 nan\u00f3metros, los electrones pueden saltar al borde del electrolito en vez de fluir a trav\u00e9s del cable del dispositivo y sobre el c\u00e1todo. Los electrones que toman el camino corto a trav\u00e9s del electrolito \u2014el circuito corto\u2014 hacen que el electrolito se divida y la bater\u00eda se descargue r\u00e1pidamente.<\/p>\n