Un equipo de investigadores de la Universidad de Oxford ha diseñado una innovadora batería de iones de litio en miniatura y de estructura blanda, específicamente creada para aplicaciones biomédicas avanzadas, como la desfibrilación y el control del ritmo cardíaco. Esta batería, fabricada con gotas de hidrogel biocompatible, es activada por luz, recargable y biodegradable, ofreciendo una solución eficaz y segura para dispositivos médicos que interactúan directamente con tejidos biológicos.
Según el equipo, liderado por el Dr. Yujia Zhang del Departamento de Química de Oxford, esta batería tiene un diseño único que optimiza su capacidad energética. Construida mediante la unión de tres gotas microscópicas de hidrogel de 10 nanolitros cada una, el dispositivo utiliza un proceso de ensamblaje soportado por tensioactivos (moléculas similares al jabón). Dos de estas gotas contienen partículas de iones de litio que generan energía a través de su interacción. Esto permite que el dispositivo alcance una densidad de energía superior y una capacidad de miniaturización sin precedentes, manteniendo su seguridad para aplicaciones biomédicas.
El diseño biocompatible y eficiente de esta batería la hace idónea para un rango diverso de aplicaciones médicas. En pruebas de concepto, el dispositivo ha sido capaz de alimentar el movimiento de moléculas cargadas entre células sintéticas y controlar la contracción y desfibrilación de corazones de ratones. Además, al incorporar partículas magnéticas, la batería también puede ser transportada como fuente de energía móvil, lo que abre nuevas posibilidades para aplicaciones en dispositivos microrrobóticos y tratamiento de arritmias cardíacas.
El equipo afirma que este avance tiene un enorme potencial en el tratamiento de arritmias, una de las principales causas de mortalidad a nivel global. La capacidad de activarse mediante luz y de degradarse biológicamente sin generar residuos tóxicos posiciona a esta batería como una solución sostenible y no invasiva.
El desarrollo de dispositivos médicos en escalas microscópicas, como los microrobots, demanda fuentes de energía que puedan operar de forma eficiente en condiciones fisiológicas y que al mismo tiempo sean pequeñas, flexibles y seguras. La nueva batería, que es la más pequeña de su tipo, aborda estos desafíos con una combinación única de biocompatibilidad, alta capacidad, biodegradabilidad y control remoto de activación. Este desarrollo supone un avance significativo en el diseño de dispositivos médicos inteligentes y adaptables para tratamientos menos invasivos.
El profesor Hagan Bayley, director del grupo de investigación, señala que la batería es un avance sobresaliente dentro de la serie de dispositivos de energía en miniatura desarrollados por el Dr. Zhang. Este avance allana el camino para futuros dispositivos electrónicos biocompatibles que operen en entornos fisiológicos sin riesgo para los tejidos.
