Ingenieros de la Universidad de Wisconsin-Madison han desarrollado un sistema avanzado de almacenamiento y entrega de energía en estado líquido, inspirado en el sistema circulatorio de los seres humanos. Esta innovación permite aumentar la capacidad de oxígeno disuelto hasta seis veces respecto al agua simple, valiéndose de una emulsión compuesta por un 20% de aceite de silicona en agua, que imita el mecanismo de almacenamiento de oxígeno de la hemoglobina sanguínea.
El sistema utiliza una emulsión acuosa de aire (ACE) capaz de almacenar hasta 15 miligramos por litro (mg/L) de oxígeno disuelto, duplicando la capacidad de las soluciones de hidróxido de potasio (KOH) puras, que registran alrededor de 7,5 mg/L. Esta composición logra un equilibrio óptimo entre la capacidad de almacenamiento de oxígeno y la conductividad iónica, características fundamentales para aplicaciones energéticas.
La emulsión ACE destaca por su estabilidad, manteniendo sus propiedades durante varios meses, y presenta una cinética de reacción de reducción de oxígeno superior en comparación con electrolitos tradicionales como el KOH. Además, a diferencia de los sistemas electroquímicos convencionales, como las baterías metal-aire o las pilas de combustible, que dependen de la reacción en áreas limitadas de superficie de contacto gas-líquido, el nuevo enfoque permite que el proceso ocurra en todo el volumen del electrolito, lo que favorece una mayor velocidad y consistencia en la entrega de energía.
Las potenciales aplicaciones van más allá de la robótica: este avance podría emplearse en la transformación química sostenible, como la conversión de dióxido de carbono en combustibles o precursores químicos industriales, y reducir tanto los costos como el espacio requeridos en procesos electroquímicos de gran escala, gracias a la mejora en la interacción gas-electrolito.
Como siguiente etapa, los investigadores planean experimentar con la incorporación de un ánodo en estado líquido, con el objetivo de desarrollar un sistema de energía completamente líquido que incremente aún más la adaptabilidad y densidad energética de dispositivos robóticos y plataformas químicas avanzadas.
La información técnica detallada sobre este desarrollo se encuentra publicada en la revista Matter.