Los ingenieros del MIT han descubierto una nueva manera de generar electricidad usando diminutas partículas de carbono que pueden crear una corriente al interactuar con un líquido que las rodea. Ese líquido, un solvente orgánico, atrae a los electrones fuera de las partículas, generando así una corriente que puede ser usada para impulsar reacciones químicas o para servir de energía a micro o nano robots, afirman los investigadores.
“Este mecanismo es nuevo y esta nueva forma de generar energía es completamente nueva”, afirma Michael Strano, Professor de Ingeniería Química en el MIT. “Esta tecnología es intrigante porque lo único que tienes que hacer es crear un fluido de solvente en la base de esas partículas. Eso te permite realizar electroquímica, pero sin cables”.
Descubrieron que cuando una parte del nanotubo es revestido con un polímero similar al teflón, crea una asimetría que hace posible que los electrodos fluyan de la parte cubierta a la no cubierta del tubo, lo que genera una corriente eléctrica.
En un nuevo estudio que describe ese fenómeno, los investigadores han demostrado que puedes usar esa corriente eléctrica para provocar una reacción conocida como oxidación de alcohol -una reacción química orgánica que es importante para la industria química-.
Strano es el autor senior de la investigación, publicada el 7 de junio del 2021 en Nature Communications. Los principales autores del estudio son el graduado del MIT Albert Tianxiang Liu y el ex investigador del MIT Yuichiro Kunai. Firman también como autores Anton Cottrill (ex estudiante graduado), Amir Kaplan y Hyunah Kim (post doctorandos), Ge Zhang (estudante graduado) y Rafid Mollah y Yannick Eatmon (recientes graduados).
Una nueva tecnología
El nuevo descubrimiento partió de la investigación de Strano de los nanotubos de carbono -tubos huecos compuestos de una red de átomos que poseen una propiedad eléctrica única-. En el 2010, Strano demostró, por primera vez, que los nanotubos de carbono pueden generar “olas de termopotencia”.
El trabajo de Strano guio a sus estudiantes a descubrir una característica relacionada de los nanotubos de carbono. Descubrieron que cuando una parte del nanotubo es revestido con un polímero similar al teflón, crea una asimetría que hace posible que los electrodos fluyan de la parte cubierta a la no cubierta del tubo, lo que genera una corriente eléctrica. Esos electrodos pueden ser atraídos sumergiendo las partículas en un solvente que está hambriento de electrones.
Para aprovechar esa capacidad especial, los investigadores crearon partículas generadoras de electricidad colocando nanotubos de carbono en una hoja de un material similar al papel. Un lado de esa hoja es recubierto con el polímero similar al teflón y los investigadores cortan entonces pequeñas partículas, que pueden variar en tamaño y forma. Para este estudio, hicieron partículas cuyas dimensiones eran de 250 micras por 250 micras.
