Una novedosa tecnología betavoltaica para una mejor producción de energía

Los dispositivos electrónicos son cada vez más pequeños, más conectados y más potentes; pero todavía tienen una cosa en común: necesitan energía para funcionar. Incluso los dispositivos médicos implantables en miniatura y los sensores remotos de la Internet de las Cosas necesitan cierta cantidad de energía para funcionar, lo que hace que sea un desafío diseñar baterías igualmente pequeñas, eficientes y duraderas para ellos.

Una de las alternativas que potencialmente podría ser la respuesta a estos problemas es la «célula betavoltaica«. Estas células son un tipo de fuente de energía similar a las células fotovoltaicas que, en lugar de producir una corriente eléctrica mediante la captura de la luz visible o ultravioleta, crea electricidad utilizando un tipo de radiación (desintegración beta) generada internamente por un material radiactivo. El mayor problema de las células betavoltaicas existentes es su baja eficiencia de conversión. Esto significa que solo una porción muy pequeña de la radiación emitida puede ser convertida en energía eléctrica.

En un estudio reciente publicado en la revista Chemical Communications, unos científicos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Daegu Gyeongbuk (DGIST) en Corea, dirigido por el profesor Su-Il In, exploran una nueva técnica para aumentar el rendimiento de las células betavoltaicas. Para lograrlo, tomaron prestada una técnica utilizada anteriormente en las células fotovoltaicas: los tintes sensibilizantes. En la célula betavoltaica propuesta, los electrones del colorante a base de rutenio utilizado son «sensibles» a la radiación beta emitida por el material de la fuente radiactiva. Esto significa que los electrones del tinte se excitan más fácilmente en estados de mayor energía, lo que les facilita saltar del tinte al material en el otro polo de la batería, completando así un circuito.

El rendimiento de su célula fue verificado experimentalmente y resultó ser bastante prometedor, como señala el Profesor In: «Hasta ahora, nuestra célula betavoltaica sensibilizada por el tinte es la primera en aplicarlo para lograr una alta eficiencia de conversión de radiación a corriente». La perspectiva de dispositivos betavoltaicos pequeños, duraderos y eficientes podría abrir un gran espacio de diseño para pequeños dispositivos electrónicos. Entusiasmado con los resultados, el Prof. In concluye: «Exploramos un nuevo horizonte en el campo de los dispositivos betavoltaicos, y predecimos que serán posibles eficiencias aún más altas a través de nuevas modificaciones, creando nuevas oportunidades en el campo de las baterías nucleares». (Fuente: NCYT Amazings)