La batería puede así proporcionar energía a implantes médicos. Investigadores chinos probaron la pila en ratas, lo que demostró que genera una corriente estable y es aceptada por el organismo.
Los dispositivos médicos implantables, como marcapasos y neuroestimuladores, pueden salvar vidas. Pero depender de las pilas tiene un gran inconveniente: la pila de un marcapasos, por ejemplo, solo dura entre cinco y diez años. Cuando se agota, el paciente tiene que volver a pasar por el quirófano para sustituirlo. Investigadores chinos podrían tener una solución: una batería implantable que funciona con el oxígeno del cuerpo.
Xizheng Liu, investigador principal y especialista en materiales y dispositivos energéticos de la Universidad Tecnológica de Tianjin, explica la innovación: “El oxígeno es la fuente de nuestra vida. Si podemos aprovechar el suministro continuo de oxígeno del cuerpo, la duración de la batería dejará de estar limitada por los materiales finitos de las pilas convencionales”. Así, una pila de este tipo duraría tanto como nosotros mismos vivamos.
Tensión comparable a las pilas AAA
Los primeros resultados son esperanzadores. Tras implantarla bajo la piel de ratas, la pila produce tensiones estables de entre 1,3 V y 1,4 V. Esta tensión es comparable a la de una pila AAA que suele encontrarse en dispositivos como mandos a distancia. Aún no es suficiente para alimentar los implantes médicos actuales, pero demuestra que es posible utilizar el oxígeno del cuerpo como fuente de energía.
La batería también parece tener otra función inesperada. “Nos sorprendió la inestabilidad de la producción de electricidad inmediatamente después de la implantación”, explica Liu. “Resultó que teníamos que dar tiempo a la herida para que cicatrizara y al igual que los vasos sanguíneos que tenían que volver a formarse alrededor de la pila para suministrar oxígeno. Solo entonces podía la pila suministrar electricidad estable”. “Se trata de un hallazgo sorprendente e interesante porque significa que la pila también puede ayudar a controlar la cicatrización de la herida”.
Materiales de construcción
El equipo investigó además hasta qué punto el cuerpo aceptaba el dispositivo, observando las respuestas inflamatorias, los cambios metabólicos y la regeneración tisular alrededor de la pila. De hecho, los electrodos de la pila utilizan una reacción química con el oxígeno del cuerpo para producir electricidad. Los subproductos de las reacciones químicas de la pila (iones de sodio, iones de hidróxido y bajos niveles de peróxido de hidrógeno) se transformaron fácilmente en el organismo y no afectaron a los riñones ni al hígado. Tampoco se produjeron inflamaciones visibles en las ratas.
En el futuro, el equipo pretende aumentar el suministro de energía de la batería, investigando materiales más eficientes para los electrodos y optimizando la estructura y el diseño de la batería. También especulan con otros posibles usos de la innovación. Por ejemplo, en la lucha contra el cáncer. “Como las células tumorales son sensibles a los niveles de oxígeno, implantar una batería de este tipo alrededor de un tumor podría ayudar a eliminar las células cancerosas”, explica Liu. “También es posible convertir la energía de la batería en calor para matar las células cancerosas”. “Desde una nueva fuente de energía hasta posibles bioterapias, las perspectivas de esta batería son apasionantes”.
Los marcapasos solares
Investigadores de otras partes del mundo también trabajan en formas de mejorar la duración de las baterías de los implantes médicos. Hace varios años, en Suiza, por ejemplo, unos científicos desarrollaron células solares que pueden colocarse bajo la piel para alimentar implantes. Para ello, los investigadores tuvieron obviamente en cuenta todas las estaciones, ya que una célula solar también debe generar suficiente energía en invierno. De lo contrario, el marcapasos dejaría de funcionar de forma natural.