Huesos como inspiración: una batería más duradera gracias a la biología
Ingenieros han encontrado una forma de extender la vida útil de las baterías, inspirándose en la estructura interna de los huesos. El avance, publicado en la revista Small, reinterpreta una tecnología de las décadas de 1900, las baterías de níquel-hierro, con una química conocida desde hace más de un siglo.
La clave: un diseño que imita la arquitectura ósea
La innovación no radica en la química de la batería, sino en la forma en que se organiza el electrodo. Los investigadores analizaron la estructura jerárquica multicapa del tejido óseo, con sus zonas compactas y porosas, que le confiere una resistencia sorprendente y ligereza. Reproduciron esta arquitectura en el electrodo, logrando mejorar el flujo de iones, aumentar la superficie de reacción y reducir el deterioro.
Las baterías sufren un problema común: la degradación de sus materiales internos con cada ciclo de carga y descarga. Los electrodos experimentan microfracturas, lo que reduce la capacidad de la batería. La estructura biomimética ayuda a absorber las tensiones internas, manteniendo la resistencia mecánica.
Esta aproximación, un ejemplo de biomimesis, busca soluciones a problemas de ingeniería inspirándose en la naturaleza. Los huesos, las conchas marinas y ciertos tejidos vegetales ofrecen combinaciones de propiedades que la ingeniería tradicional apenas puede igualar.
Las baterías de níquel-hierro, desarrolladas por Thomas Edison alrededor de 1901, siempre destacaron por su durabilidad, aunque carecían de la densidad energética de las tecnologías más recientes. Su principal ventaja era la capacidad de soportar miles de ciclos de carga con una mínima degradación. Se usaban en sistemas industriales y almacenamiento estacionario hasta ser desplazadas por baterías de plomo-ácido, níquel-cadmio o iones de litio.
El nuevo prototipo no representa una batería radicalmente nueva. Se trata de una reinterpretación de una tecnología centenaria, combinando química clásica con ingeniería moderna. Esta combinación podría revitalizar las baterías de níquel-hierro, ofreciendo una alternativa más estable y duradera en un momento en que el almacenamiento energético es clave para la transición ecológica.
La ley de Albert Einstein,