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MIT crea batería a partir de virus genéticamente modificados

MIT crea batería a partir de virus genéticamente modificados

El MIT creó una batería a partir de un virus modificado genéticamente para recoger nanotubos de carbono y crear y hacer crecer los componentes necesarios para fabricar una batería.

Los ingenieros del MIT descubrieron que la alteración genética de un virus le permite recolectar los materiales necesarios para fabricar los extremos positivo y negativo de una batería de iones de litio. Las características de las nuevas baterías casi igualan el rendimiento de las baterías recargables de última generación que se utilizan actualmente en automóviles híbridos y dispositivos electrónicos personales.

La producción de las baterías también se puede fabricar de forma económica sin un proceso perjudicial para el medio ambiente. La síntesis de la batería "tiene lugar a temperatura ambiente y por debajo de ella y no requiere disolventes orgánicos dañinos, y los materiales que entran en la batería no son tóxicos", informa el MIT.

Tradicionalmente, la batería de iones de litio utiliza iones de litio que fluyen entre un ánodo de grafito cargado negativamente y un cátodo cargado positivamente compuesto generalmente de óxido de cobalto o fosfato de hierro y litio. Sin embargo, un equipo del MIT descubrió un método para alterar genéticamente los virus.

Mecanismo de autoensamblaje del virus M13 modificado [Fuente de imagen: Jean-Marie Tarascon /Nanotecnología de la naturaleza]

Según el MIT, la batería se consigue mediante

"virus modificados genéticamente que primero se recubren con fosfato de hierro y luego se agarran a los nanotubos de carbono para crear una red de material altamente conductor. Debido a que los virus reconocen y se unen específicamente a ciertos materiales (nanotubos de carbono en este caso), cada nanocable de fosfato de hierro puede estar "conectados" eléctricamente a redes conductoras de nanotubos de carbono. Los electrones pueden viajar a lo largo de las redes de nanotubos de carbono, filtrarse por los electrodos hasta el fosfato de hierro y transferir energía en muy poco tiempo ".

La bacteria seleccionada es un bacteriófago, lo que significa que solo puede infectar bacterias mientras permanece inofensiva para los humanos.

Después de los experimentos iniciales de creación de una batería viable pero de bajo rendimiento, el equipo decidió introducir los nanotubos de carbono en un esfuerzo por aumentar la conductividad del cátodo sin agregar mucho peso externo. Con la nueva modificación, los virus pudieron autoensamblar un nanoalambre después de convertirse en un ánodo al recolectar óxido de cobalto y oro sobre sí mismos, mejorando aún más el rendimiento de la batería originalmente orientada al virus. Las nuevas baterías creadas demostraron algunas características extraordinarias ya que las baterías mantuvieron una alta densidad de energía (~ 200 W h kg−1) y alta potencia específica (~ 4,5 kW kg−1). A la espera de mejorar la degradación del ciclo de carga, podría ser un candidato viable para ser utilizado en automóviles eléctricos y otros dispositivos electrónicos. Sin embargo, si bien las baterías pudieron lograr 100 ciclos de carga sin perder mucha capacidad, después de los 100 ciclos iniciales, el rendimiento comienza a degradarse mucho más rápido que las baterías de iones de litio actuales.

Sin inmutarse por el pequeño revés, el equipo decidió seguir adelante con más experimentación. Después del éxito inicial de demostrar la viabilidad de crear una batería a partir de un virus, quizás algunas modificaciones más podrían hacer que la batería se vuelva más confiable y resistente a la degradación, convirtiéndola en una alternativa económica y ecológica a otros métodos de producción de baterías. Las nuevas baterías podrían convertirse en los almacenes de energía del futuro para automóviles eléctricos y dispositivos electrónicos.

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Escrito por Maverick Baker

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