Ispirati dalle Anguille Elettriche, i Ricercatori Sviluppano Batterie Elastiche e Auto-Riparanti

Ricercatori dell’Università di Cambridge hanno sviluppato un nuovo tipo di batteria – morbida, estensibile e persino auto-riparante – offrendo possibilità emozionanti per la tecnologia indossabile, la robotica morbida e persino gli impianti medici. I loro risultati sono stati pubblicati il 17 luglio sulla rivista Science Advances.

Ispirati dalla capacità dell’anguilla elettrica di generare elettricità, il team ha creato batterie gelatinose con una struttura stratificata che conduce elettricità. Queste “batterie gelatinose” possono allungarsi oltre dieci volte la loro lunghezza originale senza perdere conduttività.

Questa innovazione rappresenta un significativo salto in avanti, poiché tradizionalmente, l’elevata conduttività e l’elasticità sono state proprietà opposte nei materiali.

Tuttavia, i ricercatori sono riusciti a superare questa sfida realizzando queste batterie a partire da idrogel, reti 3D di polimeri che contengono oltre il 60% di acqua. Il segreto risiede in piccole molecole chiamate cucurbiturili, che agiscono come manette molecolari. Queste manette creano legami forti e reversibili tra gli strati di idrogel, permettendo alla batteria di essere stirata senza disfarsi o perdere la sua capacità di condurre elettricità.

Sebbene l’elettronica convenzionale si basi su materiali metallici rigidi con elettroni come portatori di carica, le batterie gel utilizzano ioni per trasportare la carica, similmente alle anguille elettriche.

Inoltre, nonostante la loro morbidezza, gli idrogel sono sorprendentemente resistenti. Possono essere schiacciati e ritornare alla loro forma originale, e addirittura ripararsi da soli dopo essere stati danneggiati.

Il vantaggio chiave delle batterie a gelatina risiede nelle loro proprietà morbide, simili a tessuti, che le rendono estremamente promettenti per futuri impianti nel corpo umano. Il professor Oren Scherman, che ha guidato la ricerca, spiega, “Possiamo personalizzare le proprietà meccaniche degli idrogel in modo che corrispondano al tessuto umano, […] Poiché non contengono componenti rigidi come il metallo, un impianto di idrogel sarebbe molto meno probabile che venga rifiutato dal corpo o causi l’accumulo di tessuto cicatriziale.”

Per vedere se queste batterie a gelatina possono davvero mantenere le loro promesse in medicina, i ricercatori stanno pianificando esperimenti di prossima fase in organismi viventi. Questi test prevederanno il posizionamento degli idrogel in organismi viventi per valutarne la sicurezza e l’efficacia per varie applicazioni mediche.