ALAMEDA, California – El nuevo rastreador de ejercicios Whoop se ajusta a la muñeca, muy parecido a cualquier otro monitor de salud o reloj inteligente. Pero también puedes comprar un sujetador deportivo o unos leggings equipados con este diminuto dispositivo, que puede ser un trozo de electrónica cosida en la tela de la ropa.
Poner un rastreador de ejercicios en un paquete tan esbelto no fue poca cosa, dijo John Capodilupo, director de tecnología de Whoop. Necesitaba un tipo de batería completamente nuevo. La batería, construida por una empresa emergente de California, Sila, le proporcionó al pequeño rastreador de ejercicios más energía que las baterías más viejas mientras mantenía la misma duración de la batería.
Si bien eso puede no parecer trascendental, la batería de Sila es parte de una ola de nuevas tecnologías de baterías que podrían conducir a diseños novedosos en electrónica de consumo y ayudar a acelerar la electrificación de automóviles y aviones. Incluso pueden ayudar a almacenar electricidad en la red eléctrica, dando una mano a los esfuerzos para reducir la dependencia de los combustibles fósiles.
Es posible que los nuevos tipos de baterías no deslumbren a los consumidores como las nuevas aplicaciones o dispositivos. Pero al igual que los transistores diminutos, están en el corazón del avance tecnológico. Si las baterías no mejoran mucho, tampoco lo hacen los dispositivos que alimentan.
Empresas como Enovix, QuantumScape, Solid Power y Sila han estado desarrollando estas baterías durante más de una década, y algunas esperan pasar a la producción en masa alrededor de 2025.
El director ejecutivo y cofundador de Sila, Gene Berdichevsky, fue uno de los primeros empleados de Tesla que supervisó la tecnología de baterías cuando la compañía construyó su primer automóvil eléctrico. Introducido en 2008, el Tesla Roadster usaba una batería basada en tecnología de iones de litio, la misma tecnología de batería que alimenta las computadoras portátiles, teléfonos inteligentes y otros dispositivos de consumo.
La popularidad de Tesla, junto con el rápido crecimiento del mercado de la electrónica de consumo, provocó una nueva ola de compañías de baterías. Berdichevsky dejó Tesla en 2008 para trabajar en lo que finalmente se convirtió en Sila. Otro emprendedor, Jagdeep Singh, fundó QuantumScape después de comprar uno de los primeros Tesla Roadster.
Ambos vieron cómo las baterías de iones de litio podían cambiar el mercado del automóvil. Vieron una oportunidad aún mayor si pudieran construir un tipo de batería más potente.
«Las baterías de iones de litio se habían vuelto lo suficientemente buenas, pero se estancaron», dijo Berdichevsky. «Queríamos impulsar la tecnología aún más».
La transición a los coches eléctricos
Casi al mismo tiempo, el Congreso creó ARPA-E, para la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada-Energía, para promover la investigación y el desarrollo en nuevas tecnologías energéticas. La agencia alimentó a las nuevas empresas de baterías con financiación y otro tipo de apoyo. Una década después, esos esfuerzos comienzan a dar sus frutos.
Después de recaudar más de $ 925 millones en fondos, Sila emplea a unas 250 personas en su pequeño centro de investigación y fábrica en Alameda, la pequeña ciudad isleña al oeste de Oakland. Cuando él y otros dos empresarios fundaron la empresa en 2011, Berdichevsky pensó que necesitarían unos cinco años para llevar una batería al mercado. Les tomó 10.
El rastreador de ejercicios Whoop 4.0, que sale a la venta el miércoles con una tarifa de suscripción mensual entre $ 18 y $ 30, es una indicación temprana de cómo la tecnología de Sila puede funcionar en el mercado masivo.
La batería proporciona un 17 por ciento más de densidad de energía que la batería utilizada por el rastreador de ejercicios anterior de Whoop. Eso significa que el dispositivo puede ser un tercio más pequeño al tiempo que ofrece una nueva variedad de sensores corporales y mantiene la misma duración de la batería.
Sila y Whoop, una compañía de Boston fundada por un ex atleta de Harvard (llamada así por una frase que usaba antes de los grandes juegos), dijeron que tenían la capacidad de fabricación necesaria para instalar la nueva batería en millones de dispositivos en los próximos años.
El rastreador de ejercicios, un dispositivo con un pequeño nicho de mercado, puede parecer un paso de bebé. Pero es indicativo de las esperanzas de Sila de impulsar la tecnología en los automóviles eléctricos y otros mercados.
«Si este tipo de cosas ingresan a un teléfono inteligente o algún otro dispositivo de consumo, es una señal de progreso real», dijo Venkat Viswanathan, profesor asociado de ingeniería mecánica y ciencia de materiales en la Universidad Carnegie Mellon que se especializa en tecnologías de baterías. «Eso no es fácil».
Sila no es exactamente una empresa de baterías. Vende un nuevo material, un polvo de silicio, que puede aumentar significativamente la eficiencia de las baterías y planea construirlas utilizando muchas de las mismas fábricas y otra infraestructura que produce baterías de iones de litio.
Las baterías de hoy se basan en el movimiento de ida y vuelta de los átomos de litio. Esto genera energía porque cada átomo está en un estado de carga positiva, lo que significa que le falta un solo electrón. En ese estado, se dice que estos átomos de litio están ionizados. Por eso se llaman baterías de iones de litio.
Cuando conecta un automóvil eléctrico a una estación de carga, los átomos de iones de litio se acumulan en un lado de la batería, llamado ánodo. Cuando enciende el automóvil y conduce por la carretera, la batería proporciona energía eléctrica a medida que los átomos se mueven hacia su otro lado, el cátodo. Esto es posible gracias a la composición química del ánodo, el cátodo y las partes circundantes de la batería.
Normalmente, el ánodo está hecho de grafito. Para mejorar la eficiencia de la batería, Sila reemplaza el grafito con silicio, que puede almacenar más átomos de litio en un espacio más pequeño. Eso significa baterías más eficientes.
Hoy en día, la empresa produce este polvo de silicio en sus pequeñas instalaciones de Alameda. Luego vende el polvo a un fabricante de baterías (Sila no identificaría a la otra compañía) que inserta el material en su proceso existente, produciendo la nueva batería para el rastreador de ejercicios Whoop.
«Solo estamos mejorando las fábricas que se utilizan hoy», dijo Berdichevsky.
Si bien dijo que este enfoque le dio a Sila una ventaja significativa sobre sus muchos competidores, el Dr. Viswanathan, profesor de Carnegie Mellon, dijo que otras compañías estaban tomando diferentes rutas para refinar la forma en que se construyen las baterías de iones de litio.
Empresas como Sila y QuantumScape ya tienen asociaciones con fabricantes de automóviles y esperan que sus baterías lleguen a los automóviles a mediados de la década. Esperan que sus tecnologías reduzcan significativamente el coste de los coches eléctricos y amplíen su autonomía de conducción.
“Si queremos que los autos eléctricos se conviertan en la corriente principal, tenemos que reducirlos al precio de $ 30,000”, dijo Singh, el director ejecutivo de QuantumScape. «No se puede hacer eso con las baterías de hoy».
También esperan que sus baterías conduzcan a nuevos dispositivos y vehículos. Baterías más pequeñas y eficientes podrían impulsar el desarrollo de “anteojos inteligentes” (anteojos integrados con computadoras diminutas) al permitir a los diseñadores empaquetar un conjunto más ágil de tecnologías en marcos más pequeños y livianos. La misma tecnología de batería podría revitalizar los llamados autos voladores, un nuevo tipo de avión eléctrico que podría facilitar los desplazamientos en las principales ciudades más adelante en la década.
Pero esas son solo dos posibilidades, ya que «todos los aspectos de la vida se volverán más electrificados», dijo el Dr. Viswanathan.