Una piel electrónica de hidrogel que se lleva en la muñeca humana con control continuo y registro de datos a través de un teléfono móvil. La piel inteligente de hidrogel consta de una unidad flexible y reutilizable que lleva una fuente de alimentación, control, lectura y comunicación inalámbrica, y un estirable, Lote de transductores desechables con cuatro elementos calefactores y sensores de temperatura. Los hidrogeles pueden transportar líquidos hacia y desde la piel, por ejemplo, suministrando medicamentos solubles en agua o eliminando el sudor. Crédito:Laboratorio de Electrónica Blanda, Instituto de Tecnología de Linz
(Phys.org) —Un equipo de investigadores de la Universidad Johannes Kepler de Linz ha desarrollado un nuevo tipo de pegamento que se puede utilizar para unir hidrogeles a otros objetos duros o blandos. En su artículo publicado en el sitio de acceso abierto Avances de la ciencia , el grupo explica su proceso de desarrollo, la estructura del pegamento, cómo funciona y de qué forma.
Hidrogeles, Como el nombre sugiere, son materiales hechos principalmente de agua. Por lo general, son gomosos y, a menudo, elásticos. Muchos de ellos se han desarrollado para permitir la creación de materiales que se parecen más a los que se encuentran en los seres vivos. Algunos ejemplos incluyen lentes de contacto blandas, reemplazo de huesos blandos en las vértebras e incluso robots gelatinosos. Pero una cosa que ha estado frenando las aplicaciones más avanzadas es la incapacidad de pegar o unir hidrogeles con otros objetos de manera que permitan doblarlos o estirarlos. o incluso para adherirse bien a objetos duros. En este nuevo esfuerzo, los investigadores informan que han desarrollado un pegamento que resuelve este problema.
Los investigadores comenzaron investigando la posibilidad de usar superpegamento, el adhesivo doméstico común. Pero descubrieron que no funcionaría porque cuando se seca, se vuelve difícil, eso significa que cuando dos materiales elásticos se unen, el pegamento se agrieta cuando ambos se estiran. Eso los llevó a concluir que lo que se necesitaba era un no solvente, un material que no se disolviera en el pegamento y evitara que se endureciera. El resultado, el equipo informa, es un pegamento elaborado con cianoacrilatos (los adherentes en superglue) diluidos con un no solvente. Cuando se aplica a dos superficies, los investigadores explican, se difunde en sus capas externas y se activa para polimerizar por el contenido de agua, como en un hidrogel. Dicho de otra manera, dicen que el pegamento se enreda con las cadenas de polímero en un gel, creando un vínculo muy estrecho y, hasta ahora, ha funcionado muy bien.
El equipo ha probado su pegamento en una variedad de productos:pegar un hidrogel a un modelo de vértebras, por ejemplo. Descubrieron que también se adhería especialmente bien con un elastómero. Usaron su pegamento para crear un parche de piel electrónica sobre el que pudieron pegar cosas como un procesador, sensor de batería y temperatura.
La piel electrónica de hidrogel. Los hidrogeles pueden transportar líquidos hacia y desde la piel, por ejemplo, suministrando medicamentos solubles en agua o eliminando el sudor. Crédito:Laboratorio de Electrónica Blanda, Instituto de Tecnología de Linz
Demostración de flexión, curling, estiramiento y compresión del hidrogel con sensores y actuadores. Crédito:Laboratorio de Electrónica Blanda, Instituto de Tecnología de Linz
El e-skin de hidrogel se controla y los datos se leen continuamente a través de un teléfono móvil, aquí montado en una unidad de estiramiento hecha a medida con todos los calentadores activados. Crédito:Laboratorio de Electrónica Blanda, Instituto de Tecnología de Linz
Las imágenes muestran una prueba de pelado, con un hidrogel (verde) adherido instantáneamente a un sustrato de PMMA (polimetilmetacrilato). Un revestimiento sirve como respaldo rígido. El agrietamiento en el hidrogel ocurre perpendicular a la dirección de pelado. Crédito:Laboratorio de Electrónica Blanda, Instituto de Tecnología de Linz
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