Batería del tamaño de un grano de arroz e inyectable

La microbatería creada por el equipo de Jie Xiao y Daniel Deng, entre granos
de arroz. (Foto: PNNL)

Se ha logrado fabricar una espectacular microbatería que almacena el doble de energía que las microbaterías que se utilizan actualmente en transmisores del tipo empleado para seguir a distancia los movimientos de animales y para otras aplicaciones.

La batería, un cilindro sólo un poco más grande que un grano largo de arroz, no es la batería más pequeña del mundo, ya que otros ingenieros han creado baterías mucho más pequeñas que el grosor de un cabello humano. Pero esas baterías más pequeñas no tienen la energía suficiente para energizar los dispositivos de seguimiento a distancia de peces. La nueva batería, creada en el Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste (PNNL), en Richland, Washington, Estados Unidos, es lo bastante pequeña como para poder ser inyectada dentro del cuerpo de numerosos animales y alberga mucha más energía que las baterías de tamaño similar.

Para los científicos que realizan el seguimiento de los movimientos de los salmones, una batería más ligera a igual capacidad energética se traduce en un dispositivo más pequeño de seguimiento que se puede insertar en peces más jóvenes y por ende de menor tamaño. Esto permitirá a los científicos vigilar a los animales desde una edad más corta y ayudar así mejor a los programas de conservación de la fauna o de gestión sostenible de recursos pesqueros, y a investigaciones científicas en general. La nueva batería también puede suministrar la energía necesaria para la emisión de señales a través de largas distancias, lo que permitirá a los investigadores rastrear peces más lejos de la costa o de los embalses, o a mayor profundidad bajo el agua.

La invención de esta batería revoluciona en bastantes aspectos el mundo de la biotelemetría y abre una puerta hacia el estudio de etapas de la vida de los salmones más tempranas de lo que hasta ahora era posible.

Durante años, el principal factor limitante para la creación de un dispositivo de seguimiento más pequeño que los comunes disponibles ha sido el tamaño de la batería. Ese obstáculo se ha superado ahora para diversas aplicaciones gracias a la nueva batería, que es la culminación de tres años de trabajo del equipo de Z. Daniel Deng y Jie Xiao. Con la nueva batería, ha sido posible crear un dispositivo de seguimiento lo bastante miniaturizado como para poder ser inyectado, en vez de implantado quirúrgicamente, en peces. La inyección es mucho menos invasiva y problemática para los peces, y es un proceso más rápido y menos costoso.

El motivo del seguimiento a salmones es monitorizar que las poblaciones no se enfrentan a amenazas graves que pongan en riesgo recursos pesqueros o alteren la ecología acuática de maneras nocivas. Esto también es de ayuda para gestionar mejor los embalses.

La nueva batería pesa 70 miligramos y mide seis milímetros de largo por tres milímetros de ancho. La batería contiene energía suficiente para enviar una señal acústica lo bastante fuerte para permitir operaciones de seguimiento de los peces, incluso en entornos ruidosos, como cerca de grandes represas.

La batería puede alimentar una señal de 744 microsegundos enviada cada tres segundos durante unas tres semanas, o aproximadamente cada cinco segundos durante un mes. Hasta donde se sabe, es la batería más pequeña de su tipo con capacidad suficiente de energía para mantener ese nivel de señalización. NCYT