Electrónica ponible energizada por el sudor gracias a bacterias
Unos científicos han descubierto cómo acondicionar una biopelícula bacteriana para que aproveche la energía de la evaporación del sudor y la convierta en electricidad. Esta biopelícula modificada tiene el potencial de revolucionar el mundo de la electrónica ponible, energizando cualquier dispositivo de esa clase, incluyendo sensores médicos personalizados.
El avance es obra de un equipo que incluye a Xiaomeng Liu, Derek Lovley y Jun Yao, de la Universidad de Massachusetts en Amherst, Estados Unidos.
La biopelícula, una lámina de células bacterianas del grosor de una hoja de papel, es producida de forma natural por una versión manipulada de la bacteria Geobacter sulfurreducens. Se sabe que la Geobacter sulfurreducens produce electricidad y de hecho se la ha utilizado anteriormente en baterías microbianas para energizar dispositivos eléctricos. Pero esas pilas requieren que las bacterias sulfurreducens estén bien cuidadas y alimentadas con una dieta constante. Por el contrario, esta nueva biopelícula, que puede suministrar tanta o más energía que una batería de tamaño comparable, está muerta. Y como está muerta, no necesita ser alimentada.
Además, por sus características, es capaz de funcionar continuamente. Obtiene energía de la humedad de la piel. Como la superficie de nuestra piel está constantemente húmeda por el sudor, la biopelícula puede convertir la energía encerrada en la evaporación en energía eléctrica suficiente para energizar dispositivos pequeños.
La G. sulfurreducens crece en colonias que parecen alfombrillas delgadas, y cada uno de los microbios individuales se conecta a sus vecinos a través de una serie de nanocables naturales. Cuando las colonias ya han crecido lo suficiente, el equipo recoge estas alfombrillas y utiliza un láser para esculpir pequeños circuitos en las películas. Una vez hecho esto, las películas se intercalan entre los electrodos y finalmente se sellan en un polímero suave, pegajoso y transpirable que se puede aplicar directamente sobre la piel. Al adherirlo a la piel, queda «enchufado» a esta y ya puede alimentar dispositivos eléctricos pequeños.
El factor limitante de la electrónica ponible siempre ha sido el suministro de energía. Las baterías se agotan y hay que cambiarlas o recargarlas. Además, son voluminosas, pesadas e incómodas. Pero una biopelícula transparente, pequeña y flexible que produce un suministro continuo y constante de electricidad y que puede llevarse puesta como una tirita aplicada directamente a la piel, resuelve todos estos problemas, tal como argumenta Yao.
Liu y sus colegas exponen los detalles técnicos de su logro en la revista académica Nature Communications, bajo el título “Microbial biofilms for electricity generation from water evaporation and power to wearables”. (Fuente: NCYT de Amazings)
