Científicos de la Universidad de Illinois (Estados Unidos) han desarrollado una microbatería 3D de iones de alto rendimiento con el objetivo de integrarla a gran escala en chips para que estos sean independientes de una fuente de energía externa

La litografía holográfica 3D permitió definir la estructura interior de los electrodos. Foto: Universidad de Illinois

Cada vez las baterías se hacen más pequeñas y eficientes. Esta vez científicos de la Universidad de Illinois han desarrollado una microbatería de alto rendimiento con el objetivo de integrarla a gran escala en chips para que estos sean independientes de una fuente de energía externa.

Su desarrollo fue posible, indican los investigadores, gracias al control de la fabricación de los electrodos de la batería de apenas 10 micras de espesor (0,01 milímetros) con la capacidad, por ahora, de suministrar energía a una luz LED. Un avance que se ha logrado gracias a la combinación de la litografía 3D y la fotolitografía.

“Esta microbatería 3D tiene un rendimiento y una escalabilidad excepcionales, y creemos que será importante para muchas aplicaciones”, dijo Paul Braun, responsable de la investigación.

“Los dispositivos a micro escala utilizan normalmente energía cuyo suministro es externo a los chips, debido a las dificultades en la miniaturización de las tecnologías de almacenamiento de energía”, asegura el científico. “Una batería miniaturizada de alta energía y potencia para chips resultará muy conveniente para el desarrollo de actuadores autónomos a microescala, sensores y transmisores distribuidos inalámbricos, monitores y dispositivos médicos portátiles e implantables”, agrega.

Debido a la complejidad de los electrodos generalmente resulta difícil fabricar este tipo de baterías, y mucho más integrarlas a escala en un chip. En este caso, aseguran los desarrolladores, se ha desarrollado un método eficaz para fabricar microbaterías 3D de iones de litio con alto rendimiento, mediante procesos compatibles con la fabricación de microelectrónica actuales.

La litografía holográfica 3D permitió definir la estructura interior de los electrodos, y por su parte la fotolitografía 2D hizo posible crear la forma deseada de cada electrodo.

“Un aspecto clave de este nuevo método (procesos holográficos y fotolitográficos) es que todos estos parámetros pueden ser controlados fácilmente durante las fases de la litografía, lo que ofrece una flexibilidad única para el diseño de la próxima generación de chips con dispositivos de almacenamiento de energía”, explica Braun.

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