Un equipo de investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad A&M de Texas ha desarrollado un revestimiento conductor mecánicamente robusto que puede mantener el rendimiento en condiciones de estiramiento y flexión intensos.

Estirable, La electrónica flexible y plegable son cruciales para el desarrollo de tecnologías emergentes como pantallas adaptativas, piel artificial, y dispositivos biométricos y portátiles. Esto presenta un desafío único de equilibrar el rendimiento electrónico y la flexibilidad mecánica. La dificultad radica en encontrar un material que pueda soportar una amplia gama de deformaciones, como estirar, doblar y torcer, todo mientras se mantiene la conductividad eléctrica. Al desafío se suma la necesidad de que esta conductividad se diseñe en una variedad de superficies diferentes, como tela, fibra, vidrio o plástico.

Un equipo colaborativo del Departamento de Ingeniería Química de Artie McFerrin y el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales dirigido por la Dra. Jodie Lutkenhaus, profesor asociado y titular de la Beca de la Facultad William y Ruth Neely, ha resuelto este problema mediante el desarrollo de un nuevo estirable agnóstico de superficie, revestimiento conductor flexible y plegable, abriendo la puerta a una amplia variedad de componentes electrónicos flexibles.

Los carburos metálicos bidimensionales (MXenes) se eligieron como el enfoque principal de la investigación, ya que investigaciones anteriores han demostrado que tienen una conductividad similar a la metálica. La investigación anterior sobre MXenes se ha centrado principalmente en los materiales en forma de láminas. Aunque estas láminas tienen la conductividad deseada, no son estirables y no se ha demostrado su integración en diferentes superficies.

En lugar de utilizar hojas MXene, El equipo de investigación de Texas A&M creó recubrimientos MXene mediante la adsorción secuencial de láminas MXene cargadas negativamente y polielectrolitos cargados positivamente mediante un proceso de ensamblaje acuoso conocido como ensamblaje capa por capa (LbL) (Ver imagen 1-A). Los resultados de este proceso, descrito en profundidad en el último número de Avances de la ciencia , demuestran que los recubrimientos multicapa MXene pueden sufrir deformaciones mecánicas a gran escala mientras mantienen un alto nivel de conductividad (ver video). El equipo también ha depositado con éxito los recubrimientos multicapa MXene en una lámina de polímero flexible, siliconas elásticas, fibra de nailon, vidrio y silicio.