Caracoles como musas para mejorar las baterías del móvil

El caracol no es precisamente el símbolo de la velocidad. Pero la casa que lleva a cuestas, su concha en espiral, esconde un ingrediente encargado de controlar su crecimiento que puede ayudar nada menos que al movimiento de los electrones en las baterías para móviles. Tal ingrediente es un péptido, una molécula inorgánica formada por los mismos ladrillos que constituyen las proteínas, los aminoácidos. Científicos de la Universidad de Maryland (EE UU) la han usado como cemento a escala nanométrica para mejorar las propiedades eléctricas de un cátodo (el polo positivo de una pila). Hoy presentarán sus resultados durante la 59ª reunión anual de la Sociedad Biofísica que se celebra en Baltimore (Maryland).

"Es verdad que el título de nuestra investigación habla de los caracoles. Pero no son solo ellos. También las cáscaras de los moluscos tienen este péptido. Incluso también nuestros huesos o dientes contienen una cierta cantidad de péptidos similares", matiza Evgenia Barannikova, estudiante e investigadora del laboratorio de la Universidad de Maryland que ha realizado este estudio. Lo conseguido por el momento por Barannikova y sus compañeros no supone la construcción de una batería completa, sino solo de su cátodo (el polo positivo que recibe los electrones). Los resultados, según Barannikova, reflejan que un cátodo con el péptido integrado mejora sus propiedades eléctricas frente a uno convencional.

Este éxito se basa en una ordenación interna de los compuestos químicos de una batería de litio. Barannikova ha trabajado a escala nanométrica para encontrar una manera de ordenar dos componentes que de por sí van por su lado: los nanotubos de carbono y el óxido de níckel, manganeso y litio. Al añadir el péptido, el panorama cambia completamente por la capacidad de esta molécula de producir enlaces tanto con elementos orgánicos (los nanotubos) como los inorgánicos (el óxido de litio). "Creamos un nanopuente compuesto por este péptido de unión con afinidad dual para ambos materiales", explica Barannikova.

Creo que deberíamos fijarnos más en la naturaleza para resolver problemas tecnológicos

Encontrar al péptido adecuado no es una tarea automática. La investigación empleó un método conocido como Phage display, un kit de mil millones de péptidos desarrollado por New England Biolabs que permite encontrar el elemento adecuado mediante prueba y error. El material del que se quiere conseguir la afinidad (en este caso el óxido de litio, níquel y manganeso) se somete al contacto con estos innumerables candidatos durante una hora a temperatura ambiente. Al terminar, se eliminan las uniones más débiles y se repite el proceso tres o cuatro veces más, hasta que solo los enlaces más fuertes sobreviven. 

Para Barannikova, esta investigación demuestra la importancia de usar la naturaleza como modelo: "Siempre nos muestra el camino más corto para solventar un problema. Creo que deberíamos fijarnos más en ella para encontrar las soluciones a los problemas tecnológicos que debemos resolver". De momento, ella seguirá trabajando en este péptido como argamasa de la batería del futuro. Su objetivo a medio plazo, presentar una batería funcional como punto final a su tesis que pretende ser más ligera, potente y duradera que las actuales.