Baterias: Futura tecnologias

Universidad de Puerto Rico

Recinto de Rio Piedras

Facultad de Estudios Generales

Departamento de Ciencias Físicas [pic 1][pic 2]

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Baterías: La futura tecnología    

           A la batería se le conoce como un aparato electromagnético capaz de acumular energía eléctrica y suministrarla; normalmente está formado por placas de plomo que separan compartimentos con ácido. Este es uno de los avances científicos y tecnológicos más importante,  porque la mayoría de los aparatos tecnológico más utilizado incluyendo los medios de transporte obtienen la energía para funcionar mediante la batería.

           ¿Por qué la ciencia tiene que ver con el crecimiento de las baterías? Si no fuera por experimentos científicos, viendo reacciones químicas y con los datos no se hubiera creado la batería. La batería que más se utiliza es la que utiliza Litio. En el presente se están experimentando con diferentes elementos. La razón de estas experimentaciones es lograr crear una batería eficiente y efectiva.

           La historia de la batería comienza en el 1748 Benjamín Franklin utilizo el termino batería para describir una serie de placas de cristal cargadas. Entre los años 1780 y 1786 Luigi Galvani demostró lo que ahora entendemos la base eléctrica de los impulsos nerviosos y la piedra angular de la investigación para que posteriormente inventores como Volta crear baterías.

           La época del 1800 fue donde Alessandro Volta inventó la batería voltaica y descubrió el primer método práctico de generar electricidad. Construido de discos de zinc y cobre se alternan con trozos de cartón empapado en salmuera entre los metales, la batería voltaica produce corriente eléctrica. El arco metálico conductor fue utilizado para transportar la electricidad a una distancia mayor. La batería voltaica de Volta fue el primer "wet cell battery" que produce una corriente estable, confiable de electricidad.

En el año 1836 la batería voltaica no pudo entregar una corriente eléctrica durante un largo periodo de tiempo. Un inglés llamado John F. Daniell inventó el Daniell’s Cell que utiliza dos electrolitos: sulfato de cobre y sulfato de cinc. El Daniel Cell duró más tiempo comparado a la célula Volta. Esta batería, que produce aproximadamente 1,1 voltios, fue utilizada para alimentar los objetos como telégrafos, teléfonos y timbres, seguía siendo populares en los hogares de más de 100 años.

Luego en el 1839 William Robert Grove desarrolló la primera celda de combustible, que produce electricidad combinando hidrógeno y oxígeno. A esto se le llamo el Fuel Cell. A partir de este año hasta el 1842 muchos inventores crean mejoras a las baterías que utilizan electrodos líquidos para producir electricidad. Bunsen (1842) y arboleda (1839) inventaron el más acertado.

En el 1859 el inventor francés llamado Gaston Plante desarrolló la primera batería de plomo de almacenamiento práctico que puede ser recarga (batería secundaria). Este tipo de batería se utiliza principalmente en coches de hoy.

Años más adelante, en el 1866 el ingeniero francés Georges Leclanche patentó la batería de zinc-carbono wet cell llamada Leclanche’s Cell. Según la historia de las baterías: "célula original de George Leclanche fue montada en una olla porosa. El electrodo positivo consistió en picado dióxido de manganeso con un poco de carbón mezclado en. El polo negativo era una varilla de cinc. El cátodo se llenó en la olla, y una varilla de carbono fue insertada para actuar como un coleccionista de moneda. La barra del ánodo o el cinc y el pote luego se sumergieron en una solución de cloruro de amonio. El líquido actuó como el electrólito, fácilmente se filtra a través de la Copa porosa y haciendo contacto con el material del cátodo. El líquido actuó como el electrólito, fácilmente se filtra a través de la Copa porosa y haciendo contacto con el material del cátodo." Georges Leclanche luego aún más su diseño mejorado mediante la sustitución de la pasta de cloruro de amonio de electrolito líquido e inventó un método de sellado de la batería, inventar la primera celda seca, un mejor diseño que ya era transportable.

En el 1881 J.A. Thiebaut patentó la primera batería con el electrodo negativo y el pote poroso colocado en una taza de cinc. También ese año Carl Gassner inventó la primera batería seca comercialmente acertada (batería zinc-carbón). Luego en el 1899 Waldmar Jungner inventó la primera batería recargable de níquel-cadmio.

 En el 1901 Thomas Alva Edison inventó la batería alcalina de almacenamiento. La batería alcalina de Thomas Edison tenía hierro como el material del ánodo (-) y óxido de nickelic como el material del cátodo (+). Luego en el 1949 Lew Urry desarrolló la pequeña batería alcalina. El inventor estaba trabajando para la compañía de batería llamada Eveready Co. en su laboratorio de investigación en Parma, Ohio. Las baterías alcalinas duran cinco a ocho veces tan largas como las células de zinc-carbón, sus predecesores.

Luego en los principios de los años 50 Gerald Pearson, Calvin Fuller y Daryl Chapin inventaron la primera batería solar. Una batería solar convierte la energía del sol en electricidad. Estos crearon un array de varias tiras de silicona (cada uno del tamaño de una hoja de afeitar), colocados en la luz del sol, capturaron los electrones libres y convirtieron en corriente eléctrica. Los laboratorios Bell en Nueva York anunció la fabricación de prototipos de una nueva batería solar. Bell había financiado la investigación. El primer ensayo del servicio público de la batería Solar Bell comenzó con un sistema de soporte telefónico (Americus, Georgia) el 04 de octubre de 1955. Por ultimo en el 1964 Duracell, la compañía más conocida con especialidad en batería en el presente se incorporó.

El impacto social de la batería es bastante notable. Por ejemplo se nota cuando conducimos un automóvil, utilizamos el celular, laptops, tabletas, consolas de videojuegos, controles;  en resumen, todos los aparatos portátiles que utilizamos en nuestro diario vivir, usan batería. Si la batería nunca hubiera existido, imagine todos los aparatos electrónicos que no tuviéramos a la mano. De un invento científico, la batería se ha convertido en una parte vital en todas las personas del mundo.

Últimamente se han hecho experimentos nuevos para hacer la batería más duradera que la batería normal. La batería más utilizada en el mundo es la batería de litio y la alcalina. Pero alrededor del mundo los científicos, ingenieros e investigadores están experimentando con nuevos elementos y compuestos. El fin de esto es buscar la batería más eficiente. Nuestra investigación se basa en noticias recientes del 2015. Nuevos experimento, rumores, tecnología basado a las baterías en lo que va de año.

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