Francisca Luco, doctora en Ciencias de la Ingeniería, mención Ciencia de los Materiales de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, se adjudicó el concurso Valorización de la Investigación en la Universidad (VIU) de ANID 2026 para desarrollar SpinelCat, una iniciativa que busca transformar los resultados de su tesis doctoral en una microbatería de litio de alto voltaje y libre de cobalto, la cual apunta a aplicaciones en drones, sensores inteligentes, dispositivos vestibles y robots.
El proyecto es multidisciplinario y participan los académicos Rodrigo Espinoza —profesor guía— del Departamento de Ingeniería Química, Biotecnología y Materiales (DIQBM), y Marcos Flores del Departamento de Física (DFI) —profesor coguía—; Andrés Espinosa, técnico del taller mecánico del DFI, y Juan Pablo Vargas, mentor de negocios asociado a OpenBeauchef de la FCFM.
El concurso VIU entrega hasta 36 millones de pesos para impulsar emprendimientos basados en los resultados de tesis, memorias o trabajos de titulación. La institución beneficiaria debe aportar al menos el 20% del costo total del proyecto, mediante recursos que pueden incluir equipamiento, infraestructura y horas de trabajo. SpinelCat obtuvo el monto máximo de financiamiento.
El problema que buscan resolver
La investigadora identifica tres desafíos para las baterías destinadas a estos dispositivos: la miniaturización, el aumento del voltaje y la reducción de la dependencia del cobalto. “Las alternativas ultradelgadas disponibles en el mercado se fabrican con equipos de alto vacío de alto costo. Nuestra propuesta utiliza un proceso químico que no requiere ese equipamiento”, explica la investigadora.
La propuesta utiliza un electrodo de película delgada de menos de dos micrómetros de espesor, que opera cerca de los 5 voltios sin cobalto. Esta tecnología fue validada a escala de laboratorio durante la investigación doctoral de Luco.
Rodrigo Espinoza, académico del Departamento de Ingeniería Química, Biotecnología y Materiales (DIQBM) y profesor guía de la tesis de Luco, destaca que el método permite fabricar cátodos ultradelgados de alta pureza. “Esta tecnología representa una solución económica, escalable y reproducible para alcanzar una mayor densidad energética”, afirma.
De la tesis al dispositivo real
La innovación de SpinelCat está en la forma y fabricación del cátodo. En el formato convencional, el material se obtiene como polvo y se mezcla con un aglomerante y carbón conductor para formar una pasta que se aplica sobre un colector de corriente. Luco siguió otro camino: desarrolló una película que crece directamente sobre el colector, sin estos aditivos. El proceso requirió cerca de dos años de trabajo experimental sobre pequeños colectores de acero inoxidable y permitió obtener el material que servirá de base para la microbatería.
“Durante la tesis validamos el material a escala de laboratorio. Con este financiamiento buscamos fabricar una celda completa y probarla alimentando un dispositivo real”, explica Luco. El objetivo es avanzar desde un nivel de madurez tecnológica (TRL) entre 3 y 4 hasta uno entre 5 y 6.
Juan Pablo Vargas, evaluador de proyectos de sostenibilidad de OpenBeauchef y mentor de negocios de SpinelCat, destaca el potencial tecnológico y socioambiental de la propuesta. Explica que llegar a TRL 6 es “una condición base para sentarse a hablar con inversionistas” y que crear una empresa de base científico-tecnológica permitiría acceder a fondos específicos para este tipo de iniciativas.
En tanto, Rodrigo Espinoza explica que este avance se apoya en los conocimientos de síntesis y caracterización de materiales que los investigadores del DIQBM y del DFI aportaron a la tesis doctoral de Luco, directora del proyecto. Esa base, explica, permite ahora "llevar la innovación generada a un dispositivo real mediante la fabricación e integración de una microcelda completa tipo pouch, para validar su rendimiento frente a las demandas reales del mercado de electrónica de potencia y dispositivos portátiles".
Según Francisca Luco, el principal desafío del proyecto es demostrar que la tecnología puede funcionar en un dispositivo real. "Esperamos que esta investigación nos permita dar ese paso y abrir nuevas posibilidades para su desarrollo", señala. El equipo también espera colaborar con una fundación chilena vinculada a los robots de competencia.
Una interfaz crítica y una discusión de país
Marcos Flores, académico del DFI e investigador asociado del proyecto, califica la adjudicación del VIU 2026 como “de alta relevancia”, porque contribuye al trabajo que la Facultad viene impulsando para dar una aplicación a las investigaciones de sus estudiantes de postgrado. En ese sentido, destaca la importancia del financiamiento y del apoyo institucional para quienes buscan emprender a partir de sus desarrollos científicos y tecnológicos.
Flores participó en la caracterización de superficies e interfaces del proyecto. “Una de las piezas críticas que nosotros identificamos en la realización de baterías completamente de estado sólido tiene que ver con los problemas que suceden entre la interfase entre el cátodo y el electrolito sólido”, explica. Según el académico, este es uno de los desafíos de la industria para fabricar dispositivos más livianos y miniaturizables, como sensores o implantes.
Para Flores, SpinelCat también se vincula con el desafío de agregar valor a las materias primas de Chile mediante el desarrollo de tecnología propia. Por eso, sostiene que iniciativas como esta implican “una responsabilidad no solo social, sino a nivel país”.
En tanto, para la directora del proyecto, SpinelCat representa una oportunidad de desarrollar tecnología desde Chile. “Buscamos que el conocimiento generado en la Universidad se transforme en soluciones de almacenamiento de energía y contribuya a agregar valor al litio del país”, señala.