Siguiendo el ejemplo del Universo Marvel, Los investigadores informan que han desarrollado un material polimérico autocurativo con miras a la electrónica y la robótica blanda que pueden repararse a sí mismos. El material es estirable y transparente, conduce iones para generar corriente y algún día podría ayudar a que su teléfono inteligente roto se vuelva a armar.

Los investigadores presentarán su trabajo hoy en la 253ª Reunión y Exposición Nacional de la Sociedad Química Estadounidense (ACS).

"Cuando yo era joven, mi ídolo era Wolverine de los X-Men, "Chao Wang, Doctor., dice. "Él podría salvar el mundo, pero solo porque podía curarse a sí mismo. Un material autocurativo, cuando está tallado en dos partes, pueden volver a estar juntos como si nada hubiera pasado, al igual que nuestra piel humana. He estado investigando la fabricación de una batería de iones de litio autorreparable, así que cuando dejas caer tu celular, podría arreglarse solo y durar mucho más ".

La clave para la autorreparación está en la unión química. Existen dos tipos de enlaces en los materiales, Wang explica. Hay enlaces covalentes, que son fuertes y no se reforman fácilmente una vez que se rompen; y enlaces no covalentes, que son más débiles y más dinámicos. Por ejemplo, los enlaces de hidrógeno que conectan las moléculas de agua entre sí no son covalentes, rompiéndose y reformando constantemente para dar lugar a las propiedades fluidas del agua. "La mayoría de los polímeros autorreparables forman enlaces de hidrógeno o coordinación metal-ligando, pero estos no son adecuados para conductores iónicos, "Dice Wang.

El equipo de Wang en la Universidad de California, Orilla, en cambio, se convirtió en un tipo diferente de enlace no covalente llamado interacción ion-dipolo, una fuerza entre iones cargados y moléculas polares. "Las interacciones ion-dipolo nunca se han utilizado para diseñar un polímero autorreparable, pero resulta que son especialmente adecuados para conductores iónicos, ", Dice Wang. La idea de diseño clave en el desarrollo del material fue utilizar un polar, polímero estirable, poli (fluoruro de vinilideno-co-hexafluoropropileno), más un móvil, sal iónica. Las cadenas de polímero están unidas entre sí mediante interacciones ion-dipolo entre los grupos polares del polímero y la sal iónica.

El material resultante podría estirarse hasta 50 veces su tamaño habitual. Después de ser partido en dos, el material se volvió a coser automáticamente por completo en un día.

Como prueba los investigadores generaron un "músculo artificial" colocando una membrana no conductora entre dos capas del conductor iónico. El nuevo material respondió a señales eléctricas, trayendo movimiento a estos músculos artificiales, llamado así porque los músculos biológicos se mueven de manera similar en respuesta a señales eléctricas (aunque los materiales de Wang no están destinados a aplicaciones médicas).

Para el siguiente paso, los investigadores están trabajando en la alteración del polímero para mejorar las propiedades del material. Por ejemplo, están probando el material en duras condiciones, como alta humedad. "Los polímeros autorreparables anteriores no han funcionado bien con mucha humedad, Wang dice. "El agua entra allí y estropea las cosas. Puede cambiar las propiedades mecánicas. Actualmente estamos ajustando los enlaces covalentes dentro del propio polímero para preparar estos materiales para aplicaciones del mundo real".