Diseñan una batería blanda como la pasta de dientes que puede adoptar cualquier forma
Una batería blanda, recargable y moldeable promete revolucionar la tecnología portátil del futuro. Diseñada con materiales sostenibles, puede imprimirse en 3D y estirarse como un chicle sin que pierda energía.
Por Enrique Coperías
Investigadores de la Universidad de Linköping, en Suecia, han desarrollado una batería-chicle que puede adoptar cualquier forma. Cortesía: Thor Balkhed
Imagina una batería que no es rígida ni tiene forma fija, sino que se comporta como un gel moldeable, con una textura parecida a la de la pasta de dientes. Ahora imagina que esta batería puede imprimirse en 3D con la forma que quieras, integrarse perfectamente en la ropa, en un parche sobre la piel e incluso en un implante médico.
Parece ciencia ficción, pero es exactamente lo que ha conseguido un equipo de investigadores de la Universidad de Linköping, en Suecia, que ha desarrollado una batería blanda, moldeable, estirable y recargable. El estudio, publicado en la revista Science Advances, propone un nuevo paradigma para la energía portátil.
«El material puede utilizarse en una impresora 3D para dar a la pila la forma deseada —explica Aiman Rahmanudin, investigador principal del trabajo y profesor en la Universidad de Linköping. Y añade—: Esto abre las puertas a un nuevo tipo de tecnología».
Más allá de lo rígido: un nuevo enfoque para la energía flexible
La clave de esta innovación está en un cambio radical de enfoque: transformar los electrodos sólidos tradicionales en electrodos líquidos o electrofluidos, una mezcla de polímeros activos y conductores en suspensión dentro de un electrolito.
Esta simple pero poderosa idea permite crear baterías altamente deformables sin que por ello pierdan capacidad energética, algo que hasta ahora era un auténtico rompecabezas para la ciencia de materiales.
En los últimos años, la tecnología portátil ha evolucionado hacia dispositivos cada vez más pequeños, integrados y versátiles. Se estima que para 2035 habrá más de un billón de dispositivos conectados a internet, desde móviles y relojes inteligentes hasta sensores médicos portátiles, bombas de insulina, marcapasos, audífonos, ropa electrónica y robots blandos.
Pero todos ellos necesitan una fuente de energía adaptada a sus características: flexible, segura, eficiente... y sostenible.
La textura del material puede describirse como pasta de dientes y utilizarse en una impresora 3D para dar a la pila la forma deseada. Cortesía: Thor Balkhed
Estirable como un chicle
Y aquí es donde emerge uno de los grandes desafíos: las baterías siguen siendo el componente más grande y rígido de un sistema electrónico. «Hoy son sólidas y bastante voluminosas. Pero con una batería blanda y adaptable no hay limitaciones de diseño —confiesa Rahmanudin en un comunicado de Universidad de Linköping. Y continúa—: Puede integrarse en la electrónica de una forma completamente distinta y adaptarse al usuario».
Hasta hoy, los intentos por hacer baterías estirables como gomas de mascar se han basado en soluciones estructurales, esto es, en utilizar materiales gomosos y en introducir diseños en espiral o en forma de acordeón, así como en hacer que los componentes rígidos se deslicen entre sí.
Pero ninguno de estos métodos ha logrado resolver el problema fundamental: más capacidad implica más material activo, y eso vuelve a las baterías más gruesas y rígidas.
¿Qué es un electrofluido redox-activo?
«Somos los primeros en demostrar que la capacidad de la batería es independiente de su rigidez”, señala Rahmanudin. La solución fue tan audaz como efectiva: pasar de sólido a fluido. En otras palabras, echar mano de un electrofluido redox-activo.
No hay que olvidar que un electrofluido redox-activo es una mezcla viscosa compuesta por partículas electroquímicamente activas, es decir, que pueden almacenar y liberar energía, y partículas conductoras, todo ello suspendido en un electrolito líquido. Estas partículas forman redes transitorias que permiten el paso de electricidad. Cuando el sistema se deforma, esas redes se deshacen y se reorganizan de forma reversible, manteniendo de este modo la conductividad y funcionalidad.
En este sentido, los materiales empleados por los investigadores suecos son tanto innovadores como sostenibles. Para el cátodo utilizaron lignina modificada, un subproducto muy abundante de la industria papelera. Para el ánodo emplearon un polímero conjugado derivado de la antraquinona, un compuesto también orgánico.
Una batería que se comporta como un músculo
Ambos materiales están combinados con PEDOT, un polímero conductor ampliamente conocido, y partículas de carbono para mejorar la conectividad eléctrica.
«Como los materiales de la batería son polímeros conjugados y lignina, las materias primas son abundantes —explica Mohsen Mohammadi, coautor del estudio. Y añade—: Al reutilizar un subproducto como la lignina en un producto de alto valor como el material de una batería, contribuimos a un modelo más circular».
La batería diseñada por el equipo no solo es blanda y flexible: puede estirarse hasta el doble de su longitud original sin perder capacidad. Puede retorcerse, doblarse o integrarse en estructuras blandas sin comprometer su funcionamiento.
Un mejor paso de protones
Además, ha superado pruebas exigentes: tras quinientos ciclos de carga y descarga, la batería conservó más del 85% de su capacidad, una cifra comparable a muchas baterías comercializadas en la actualidad. También soportó trescientos ciclos de estiramiento al 30%, lo que garantiza su viabilidad para aplicaciones en tecnología ponible e implantes.
Curiosamente, los investigadores detectaron que al estirar la batería, su capacidad aumentaba ligeramente. ¿Por qué? Porque al deformarse, la membrana separadora permite un mejor paso de protones, así como el contacto entre los fluidos y los colectores de corriente mejora.
Este comportamiento, contraintuitivo al principio, se convierte en una ventaja añadida para este ingenio sueco.
Ligera, recargable y segura
Otro de los grandes atractivos de esta batería es su composición orgánica y segura. A diferencia de otras propuestas anteriores, como las basadas en metales líquidos, como el galio, esta nueva tecnología evita materiales tóxicos o difíciles de reciclar.
El citado galio, por ejemplo, solo puede actuar como ánodo, es costoso, tiene riesgo de solidificarse y su extracción conlleva impactos ambientales nada desdeñables.
La batería de electrofluido orgánico evita esos problemas y, además, no presenta riesgos de fuga. Las pruebas de inmersión en agua mostraron que, incluso tras días en líquido o tras múltiples ciclos de estiramiento, no se produjeron pérdidas ni contaminación del entorno.
El grupo de investigación del Laboratorio de Electrónica Orgánica, LOE, de la Universidad de Linköping, que ha concebido la batería blanda y flexible que podemos adaptar a nuestro antojo. Cortesía: Thor Balkhed
El camino hacia una energía personalizada
El hecho de que la batería tenga una textura similar a la pasta de dientes también tiene implicaciones muy prácticas: puede imprimirse en 3D. Esto permite adaptar el formato de la batería a cualquier diseño, sin depender de formas rectangulares o cilíndricas.
«Esto elimina una de las mayores limitaciones del diseño electrónico actual —subraya Rahmanudin. Y añade—: Ya no es el dispositivo el que se adapta a la batería, sino la batería al dispositivo».
Los investigadores están entusiasmados con las aplicaciones futuras. Una de las más inmediatas es la integración en ropa electrónica, los llamados e-textiles, donde la forma y el grosor del dispositivo es crucial. También se vislumbran usos en implantes médicos blandos, donde la seguridad y la compatibilidad mecánica con el cuerpo humano son esenciales.
¿Qué falta por mejorar?
Aunque el concepto ha sido validado con éxito, los investigadores reconocen que aún hay margen de mejora. Actualmente, la batería genera una tensión máxima de 0,9 voltios, algo por debajo de lo que se necesita para alimentar ciertos dispositivos electrónicos.
En palabras de Rahmanudin, la batería no es perfecta. Hemos demostrado que el concepto funciona, pero hay que mejorar el rendimiento.
Para conseguirlo, el equipo de Suecia ya trabaja en el siguiente paso: aumentar el voltaje, posiblemente mediante el uso de otros compuestos químicos. Entre las opciones que estudian están el zinc y el manganeso, metales comunes en la corteza terrestre y con un perfil mucho más sostenible que el litio o el cobalto.
Un futuro en el que la energía fluye con nosotros
Este avance tecnológico representa más que una mejora incremental; estamos ante un cambio de paradigma. Al liberar a las baterías de su rigidez estructural y reemplazar materiales escasos por componentes orgánicos sostenibles, se abre una nueva era para la energía portátil.
Ya no se trata solo de crear dispositivos más pequeños, sino más humanos, capaces de integrarse en nuestro cuerpo y nuestra vida cotidiana sin fricción.
Desde una camiseta que monitorea nuestro corazón, hasta un parche que regula insulina o una prótesis que responde a estímulos nerviosos, todos estos avances necesitan una energía que fluya con nosotros.
Gracias al trabajo del equipo de la Universidad de Linköping, esa energía no solo es posible, sino moldeable, sostenible y lista para la próxima revolución tecnológica. ▪️
Información facilitada por la Universidad de Linköping
Fuente: Mohsen Mohammadi et al. Make it flow from solid to liquid: Redox-active electrofluids for intrinsically stretchable batteries. Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adr9010
