Baterías de papel y carbono que se activan con cualquier muestra de líquido, sea este agua, saliva, plasma e incluso orina, para aportar la energía que necesitan dispositivos como los que se emplean para el diagnóstico médico. Puede parecer una excentricidad o un imposible, pero no lo es. El empeño del joven mexicano Juan Pablo Esquivel, una de las figuras más prometedoras del panorama científico actual, va camino de hacer posible este avance, que puede marcar un antes y un después en la industria de la medicina.
El Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM CSIC) es el marco en el que se desarrolla este proyecto de investigación bautizado como Fuelium y fraguado mano a mano por este experto en ingeniería mecatrónica y por Neus Sabaté. “Hacer que las cosas sean más baratas, más simples y más fáciles”. Es la meta de Esquivel y el punto de partida de este desafío, según relata el experto en una entrevista a OZY en la que detalla el origen de la idea, la primera que prueba con baterías biodegradables a escala micro.
Explicada por el citado centro, la innovación suena simple. Se trata de crear baterías de papel que permitan alimentar pequeños dispositivos de un solo uso. Entre las notas más distintivas de la aproximación, el diseño a base de papel, carbono y metales biodegradables y, con esto, libres de materiales pesados y potencialmente dañinos para la salud. Además, otro aspecto clave de esta idea es que permite aportar la energía necesaria para cada aplicación.
Entre ellas, las que están en el foco de estos investigadores son, fundamentalmente, las que permiten el diagnóstico médico. Test de embarazo o dispositivos para medir los niveles de glucosa o detectar enfermedades infecciosas figuran entre los que podrían emplear estas baterías. Pese a que la vida útil de estos aparatos se limita a la vez en la que se les da uso, las baterías de litio son hoy dominantes. Esto se traduce, en la práctica, en que estas se pierdan sin haber llegado a consumir ni una ínfima parte de su carga.
Por ello, Esquivel y Sabaté decidieron embarcarse en la búsqueda de alternativas más sostenibles y ajustadas a las particularidades de estos sistemas. “¿Y si usáramos muestras para alimentar pequeñas células de combustible con las que generar la electricidad necesaria para el análisis y para la exhibición de resultados?”. Esta opción, tal y como explica Esquivel a OZY, les llevó a dejar de fijar su atención en el hidrógeno, el metanol y el etanol para centrarse en sustancias como el agua, el plasma, la saliva e incluso la orina. Básicamente, cualquiera que permitiera activar la reacción electroquímica necesaria para aportar a los dispositivos la electricidad que necesitan.
La idea fraguó tanto como para que le dieran forma a base de papel, carbono y pequeñas cantidades de metales no tóxicos. Estas, efectivamente, se activan con cualquier muestra de líquido para convertirse en un elemento especialmente adecuado para aplicaciones de diagnóstico in vitro. Entre los fuertes de esta propuesta, además de la ruptura que representa respecto a las soluciones que hoy existen, figuran su fácil integración en dispositivos o la reducción de costes que propicia. Además, tal y como explican los creadores en la web del proyecto, estas baterías de papel son personalizables, puesto que se mueven en una orquilla de entre 1 y 6 vatios y, en lo que respecta a energía, de entre 1 y 100 mW.
La solución que esta aproximación puede ofrecer a un mercado, el del los test de diagnóstico, que ronda los 1.800 millones de dólares, espera dar muy pronto el salto del laboratorio a la industria. Y aunque las perspectivas son muy favorables, el paso siempre da cierto vértigo. “Es todo un desafío para una tecnología rompedora como la nuestra”, admite Esquivel quien, pese a su juventud, se posiciona ya como una de las figuras de referencia del desarrollo de fuentes de energía a escala micro.
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