Cada día los dispositivos elecrónicos son más pequeños y si no por ejemplo pensad en un moderno teléfono inteligente: Cada vez más ligeros y de dimensiones mínimas pero a la vez con mayor potencia!

Un claro ejemplo de miniaturización de computador llevada a un grado extremo lo tenemos en los microdispositivos de vanguardia denominados coloquialmente “polvo inteligente”, para los que se está realizando mucho trabajo de investigación en laboratorios.

Se trata de dispositivos electrónicos con tamaños parecidos a los de motas de polvo o granos de arena siendo uno de sus primeros usos utilizarlos como sensores biocompatibles dentro del cuerpo humano.

El problema es que exigen baterías lo bastante potentes pero tan diminutas que ello entraña desafíos técnicos muy complejos.

La energía para hacer funcionar dispositivos de tamaño submilimétrico puede obtenerse desarrollando baterías adecuadas para ellos o bien recurriendo a métodos para recolectar energía del ambiente con la que generar electricidad.

En la modalidad de la recolección, los microgeneradores termoeléctricos, por ejemplo, usan el calor para generar electricidad, pero su potencia de salida es demasiado baja para hacer funcionar chips aunque tengan el tamaño de motas de polvo.

Las vibraciones mecánicas son otra fuente de energía capaz de alimentar dispositivos de tamaño reducido.

Células fotovoltaicas minúsculas, instaladas en los propios chips para que conviertan la luz en energía eléctrica, también son prometedoras.

Sin embargo, ni la luz ni las vibraciones están disponibles en todo momento ni en todo lugar, lo que hace imposible el funcionamiento bajo demanda del polvo inteligente en muchas situaciones.

En muchas aplicaciones se requieren baterías potentes pero lo bastante diminutas para resolver todos estos problemas.

Sin embargo, los diseños aptos para baterías de tamaño normal no sirven para las microbaterías. No es tan fácil como hacerlo todo igual pero más pequeño.

En Alemania, se han propuesto diseñar una batería recargable que tuviera bastante menos de un milímetro cuadrado, que fuera integrable en un chip y que pudiera suministrar suficiente energía como para alimentar a un microcomputador.

Los investigadores lo han conseguido recurriendo a un método que puede describirse como microorigami.

El origami o papiroflexia es el arte de crear estructuras complejas con un trozo de material sin más recurso que la realización ingeniosa de pliegues en los puntos precisos.

En la versión que han empleado Schmidt, Zhu y sus colaboradores, se crea un sistema de capas tensionadas mediante el recubrimiento consecutivo de finas capas de materiales poliméricos, metálicos y dieléctricos sobre la superficie de una oblea.

La tensión mecánica se libera despegando las finas capas, que vuelven a enrollarse automáticamente. De este modo, no se necesitan fuerzas externas para crear esta microbatería cilíndrica autoenrollada.

Así el equipo de investigación ha producido microbaterías recargables que podrían alimentar a los chips de computador más pequeños del mundo durante unas diez horas para, por ejemplo, medir la temperatura ambiente local de forma continua.

Estas baterías minúsculas tienen un gran potencial para energizar futuros sensores electrónicos de tamaños microscópicos y otros dispositivos de tales dimensiones en ámbitos como la Internet de las Cosas (IoT), los implantes médicos miniaturizados, los sistemas microrrobóticos y la electrónica ultraflexible.