Los dispositivos portátiles para aplicaciones sanitarias, como parches de electrocardiograma, fitness trackers y biosensores, requieren sistemas de almacenamiento energético compactos, ligeros y capaces de proporcionar energía rápidamente.

En el artículo de Huddar et al. [1] publicado recientemente en la revista “Next Materials” (Elsevier) utilizan COMSOL Multiphysics^® para desarrollar un modelo de un supercapacitor destinado a aplicaciones de wearable healthcare. La Figura 1 muestra la geometría del supercapacitor desarrollada en COMSOL (marcada la capa de medio poroso) y el mallado utilizado para resolver el problema numéricamente.

Figura 1. (a) Geometría (destacando la capa de material poroso) y (b) mallado del supercapacitor modelizado y simulado en COMSOL Multiphysics®.

El modelo estudia el movimiento de los iones TEA⁺ y BF₄⁻ y la distribución del potencial iónico en los electrodos porosos y el electrolito.

Los resultados de la simulación muestran una capacitancia específica de aproximadamente 27,6 F/g, una densidad de energía de 3,83 Wh/kg y una densidad de potencia máxima de 13,8 kW/kg. Además, el dispositivo mantiene alrededor del 96 % de su capacitancia, mostrando una buena estabilidad durante los ciclos de operación estudiados. La Figura 2 muestra la distribución inicial (t=0) del potencial eléctrico en el electrolito y los vectores de densidad de corriente, obtenidos a partir de la simulación numérica en COMSOL Multiphysics^®.

Figura 2. Distribución del potencial eléctrico en el electrolito.

El trabajo muestra cómo el diseño basado en simulación puede contribuir al desarrollo de sistemas de almacenamiento energético flexibles y compactos para aplicaciones de monitorización sanitaria.

Referencias

[1] Huddar et al., Next Materials, 12 (2026), 102043. 10.1016/j.nxmate.2026.102043.