Científicos españoles inventan las pilas de combustible en papel

Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han desarrollado pilas de combustible microfluídicas en papel que permiten que dispositivos diagnósticos, como las tiras usadas en los test de embarazo o de glucosa, funcionen sin necesidad de baterías externas.

Según ha informado hoy el CSIC, el uso de las tiras de flujo lateral se ha extendido en el campo del diagnóstico debido a su bajo coste, ligereza, portabilidad y capacidad de proporcionar una respuesta rápida y fácil de leer, pero estos dispositivos necesitan de un lector con baterías para cuantificar el resultado.

Las pilas de combustible desarrolladas por el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM), en colaboración con el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica, ambos del CSIC, pueden proporcionar suficiente potencia eléctrica para alimentar los sensores ópticos o electroquímicos de un ensayo y mostrar los resultados sin fuentes de energía externas.

Según el CSIC, el papel es un material barato, biodegradable, delgado, flexible y, además, tiene la capacidad de transportar fluidos por capilaridad.

Basándose en esta capacidad, los investigadores han incorporado elementos al papel que reaccionan al entrar en contacto con una muestra líquida (agua en el caso del estudio) y de este modo se produce la reacción que genera la electricidad para la puesta en marcha del dispositivo de diagnóstico.

Hasta ahora, los ensayos se han realizado con metanol como combustible, pero los investigadores trabajan en la optimización de los dispositivos para que puedan proporcionar energía a partir de moléculas que están presentes en fluidos biológicos, como son la glucosa en sangre o la urea, en el caso de la orina.

Los investigadores han asegurado que las aplicaciones de este desarrollo no se limitan al ámbito biomédico, sino que también se pueden extender a otros campos en los que las tiras de ensayo desechables son ampliamente utilizadas, como ocurre en el sector medioambiental, en el veterinario, el agroalimentario o la seguridad, entre otros.

Las investigaciones continúan hacia la integración de las pilas de combustible con la tecnología de electrónica orgánica.

De esta forma, según el CSIC, todos los componentes necesarios (sensores, fuente de energía, electrónica), podrían fabricarse simultáneamente mediante un proceso de impresión similar al que se usa actualmente en el mundo de la reprografía.

Esta técnica de fabricación, conocida como 'roll-to-roll', permite depositar las capas de distintos materiales aislantes y conductores sobre sustratos flexibles que pasan de un rollo a otro hasta configurar el dispositivo final.