Un equipo del Instituto de Tecnología de Harbin, China, ha creado un supercondensador de cemento imprimible en 3D que almacena energía sin comprometer la resistencia mecánica de la construcción.

Los sistemas renovables como la solar y la eólica generan gran cantidad de energía, pero su aprovechamiento local suele depender de baterías voluminosas y costosas. Los supercondensadores, al liberar energía rápidamente y soportar millones de ciclos, aparecen como una alternativa más ágil.

Para lograrlo, los investigadores combinaron nanotubos de carbono, negro de carbono y cemento, obteniendo una tinta conductora que se deposita con una impresora 3D en patrones entrelazados semejantes a dedos cruzados. Durante la hidratación del cemento se formaron micro‑poros llenos de agua que actúan como canales de alta velocidad para los iones, reduciendo la resistencia eléctrica interna.

Rendimiento estructural y eléctrico

Las pruebas demostraron que la losa impresa conserva una resistencia a la compresión equiparable al concreto comercial, alcanzando 23 MPa, el valor estándar para edificaciones. En términos energéticos, el material entrega una densidad de energía de 22,52 µWh/cm² y una potencia de 0,49 mW/cm² operando a 1 V.

"Si los materiales de construcción pudieran no solo sostener estructuras, sino también almacenar energía, detectar su entorno e incluso interactuar con las personas, los edificios se convertirían en algo más que refugios pasivos", afirmó Jing Zhong, investigadora del instituto.

Para validar la funcionalidad, se conectaron tres dispositivos impresos sobre la misma losa, logrando encender instantáneamente un conjunto de luces LED.

Aplicaciones inmediatas y desafíos

En el corto plazo, la tecnología podría alimentar iluminación de emergencia, sensores de seguridad o sistemas de monitoreo estructural durante apagones, eliminando la necesidad de cableado externo. Sin embargo, el supercondensador de cemento muestra limitaciones bajo temperaturas extremas, funcionando de forma óptima sólo en rangos térmicos moderados.

Los autores del estudio señalan que, pese a los resultados prometedores, será necesario superar la sensibilidad al frío antes de considerar su integración en proyectos a gran escala.