Suave, Los materiales elásticos que también son conductores de electricidad son difíciles de conseguir. Es incluso más difícil crear un circuito que resista daños, yendo tan lejos como para curarse a sí mismo. Para los investigadores de la Universidad Carnegie Mellon, sin embargo, este tipo de innovaciones son solo un día más en la oficina.

En dos artículos publicados recientemente, Los equipos de investigadores de CMU lograron avances en la electrónica portátil y otras máquinas blandas. Soft Machines Lab (SML) de Carmel Majidi ha estado trabajando durante mucho tiempo en esta área, y estos dos artículos reflejan eso.

Anteriormente en 2018, Majidi, un profesor asociado de ingeniería mecánica, y su equipo creó un circuito que podía curarse eléctricamente a sí mismo, es decir, podría seguir funcionando incluso después de que los caminos principales hubieran sido cortados o dañados. Ahora, han creado un material hecho con metal líquido que también es capaz de reparar físicamente los daños. Cuando se colocan juntas dos piezas de compuestos de metal líquido eléctrico, pueden fusionarse de la misma manera que la piel se cura después de un corte. Esta innovación permite que los circuitos resistan más daños porque simplemente pueden repararlos.

SML logró estos avances utilizando un metal líquido hecho de una aleación de galio e indio. Este metal es más seguro que otros metales líquidos como el mercurio, dicen los autores. Estos descubrimientos permiten expandir la tecnología a otros polímeros, incluidos los geles. Esto amplía el alcance y el efecto de su investigación. De hecho, Los circuitos hechos con metales líquidos se pueden borrar y volver a dibujar, haciéndolos altamente adaptables.

Estos nuevos materiales también se pueden imprimir en 3D. Sarah Bergbreiter, un profesor de ingeniería mecánica, trabajó con Majidi y SML para imprimir estos materiales utilizando un nuevo proceso de fabricación. La creación de estructuras tridimensionales de estos circuitos autorreparables y regrabables ampliará ampliamente la gama de aplicaciones.

Una de esas aplicaciones es la recolección de energía. La energía se puede generar utilizando electricidad a partir del contacto entre dos superficies. Imagina, por ejemplo, la electricidad que hace que tu cabello se erice cuando frotas un globo contra él. Este mismo principio se puede aplicar a la electrónica portátil, permitiéndoles cosechar energía del movimiento humano.

Aunque la base teórica está ahí, esta es la primera vez que alguien ha podido hacerlo funcionar utilizando el composite. Y lo que es más, los metales líquidos son altamente conductores, para que puedan producir fácilmente grandes cantidades de energía. Y, porque la electrónica es suave y elástica, se pueden integrar fácilmente en la ropa.

Cuando el equipo de Majidi agregó el material a un par de pantalones cortos deportivos, pudieron recolectar suficiente energía del movimiento del usuario para alimentar un sensor higrotermómetro con pantalla digital (un pequeño dispositivo informático portátil).

Las aplicaciones de esta investigación son de gran alcance. Los autores dicen que sus usos podrían incluir robótica bioinspirada, interacción hombre-máquina, informática portátil, y celdas solares. Esta robótica suave será altamente adaptable y duradera, permitiendo una amplia gama de aplicaciones.

El papel, titulado "Ensamblaje controlado de inclusiones de metales líquidos como enfoque general para compuestos multifuncionales, "fue publicado en Materiales avanzados .