Mover iones con rapidez y al mismo tiempo con cierto grado de selección es una de las claves detrás de muchas tecnologías energéticas. Un estudio publicado en Nature Nanotechnology muestra ahora que unas membranas hechas con nanotubos de nitruro de boro pueden dejar pasar iones de litio mucho más rápido de lo que predecían los modelos, un resultado que podría ser útil tanto para generar energía a partir de gradientes de salinidad como para recuperar litio de soluciones complejas.
Cuando una sal se disuelve en agua, se separa en iones positivos y negativos. Controlar el paso de esos iones a través de membranas es importante en baterías, desalación, separación química y extracción de materiales críticos. El gran desafío es combinar dos cosas que no siempre van juntas: que el transporte sea veloz y que la membrana no deje pasar a todos los iones por igual.
El equipo construyó membranas con millones de nanotubos diminutos. Esos canales, formados por nitruro de boro, se comportan de una manera poco habitual por su tamaño y por las cargas presentes en su superficie. Según la nota difundida por Phys.org, al colocar la membrana entre soluciones con distinta salinidad los investigadores observaron que los iones se desplazaban a través de los poros mucho más rápido de lo esperado.
La sorpresa mayor apareció con el litio. En ese caso, el flujo fue unas 31 veces más rápido que la estimación teórica del equipo. Además, el litio avanzó con mucha más facilidad que otros iones, como si esos nanotubos funcionaran en parte como un carril preferente. Ese punto es importante porque, en aplicaciones reales, no alcanza con mover carga deprisa: también importa discriminar entre especies químicas parecidas.
Los investigadores probaron además que pequeñas pilas de estas membranas podían producir suficiente energía como para hacer funcionar dispositivos simples con soluciones salinas. El principio no es nuevo: en la naturaleza, algunos animales como la anguila eléctrica también dependen del movimiento controlado de iones para generar electricidad. Lo que cambia aquí es la posibilidad de reproducir ese tipo de fenómeno en materiales diseñados para usos tecnológicos.
Si el comportamiento observado se confirma y puede ampliarse a escalas mayores, la plataforma podría servir en varias direcciones. Una es la llamada energía azul, que busca aprovechar la diferencia de salinidad entre aguas dulces y saladas. Otra es la recuperación de litio, un tema cada vez más relevante por la demanda de baterías. Una membrana que deje pasar litio con rapidez y cierta selectividad podría volver más eficiente la separación de este metal en corrientes residuales o salmueras.
Por ahora, sin embargo, el trabajo sigue siendo ciencia de materiales básica. El hallazgo muestra un fenómeno interesante en una membrana experimental, pero todavía no demuestra una tecnología lista para uso industrial. Falta entender mejor por qué el transporte resulta tan veloz, qué límites aparecen al escalar el sistema y cómo responde la membrana fuera de condiciones controladas de laboratorio.
Aún así, el estudio ofrece una pista valiosa: en el mundo de los nanomateriales, pequeños cambios en la geometría y en la química de una superficie pueden alterar de manera profunda la forma en que se mueven los iones. Y eso puede abrir caminos nuevos para diseñar membranas más eficientes para energía y separación química.
New nanotube membranes reveal unusually fast lithium-ion transport · Phys.org
Phys.org · Imagen acompañante del artículo fuente; atribución preservada · Fuente de imagen
Cetindag, S., Pendse, A., Rehak, P., Koverga, V., Selvaraj, S. C., Dandu, N. K., Jafari, R., Castellano, R. J., Howard, M., Wang, K., Yi, J., Praino, R. F., Liu, L., Ngo, A. T., Kral, P., Kim, S., & Shan, J. W. (2026). Anomalous ultrafast lithium-ion transport through boron nitride nanotube membranes. Nature Nanotechnology. https://doi.org/10.1038/s41565-026-02182-5
Relacionadas por categoría
Ver masAsí se degradan los escudos térmicos durante la reentrada
Imágenes de rayos X y análisis computacional muestran cómo cambia por dentro un material que se sacrifica para proteger naves durante la reentrada.
Una impresión con espuma microscópica imita estructuras de la naturaleza
Un estudio en Nature presenta una técnica que usa luz para formar espumas microscópicas en polímeros y fabricar superficies con color, repelencia al agua y control de líquidos.
Un adhesivo activado por luz puede despegarse limpio y volver a usarse
Un nuevo adhesivo experimental puede soltarse de una superficie iluminada sin dejar residuos visibles y luego volver a pegarse, una combinación que podría facilitar reparaciones y reciclaje.
Más de la misma fuente
Ver masUn biorreactor sólido acerca mejor el metano a las bacterias
Unos andamios impresos en 3D mejoraron la conversión de metano en succinato en pruebas de laboratorio al evitar una barrera habitual de los reactores líquidos.
Las bacterias de la piel ayudan a algunas ranas a resistir un hongo letal
Un experimento con ranas neotropicales indica que parte de su microbioma cutáneo puede limitar la infección por el hongo quítrido, una amenaza global para los anfibios.
JWST detecta metales alrededor de galaxias de los primeros tiempos del universo
Espectros de tres galaxias observadas por JWST muestran que su entorno ya contenía oxígeno, silicio y carbono cuando el universo tenía menos de 700 millones de años.
Más del mismo autor
Ver masUn biorreactor sólido acerca mejor el metano a las bacterias
Unos andamios impresos en 3D mejoraron la conversión de metano en succinato en pruebas de laboratorio al evitar una barrera habitual de los reactores líquidos.
Así se degradan los escudos térmicos durante la reentrada
Imágenes de rayos X y análisis computacional muestran cómo cambia por dentro un material que se sacrifica para proteger naves durante la reentrada.
Un programa de reparación del intestino puede ayudar al cáncer colorrectal a diseminarse
Experimentos con organoides, ratones y datos de pacientes muestran cómo un programa normal de reparación puede facilitar la llegada de células tumorales al hígado.