Investigadores en China han fabricado un nuevo material conductor híbrido:polímero parcialmente elástico, parte de metal líquido, que se puede doblar y estirar a voluntad. Los circuitos hechos con este material pueden tomar la mayoría de formas bidimensionales y tampoco son tóxicos. El trabajo aparece el 14 de junio en la nueva revista interdisciplinar iScience .
"Estos son los primeros componentes electrónicos flexibles que son a la vez altamente conductores y extensibles, totalmente biocompatible, y se puede fabricar convenientemente en escalas de tamaño con precisión de micro características, "dice el autor principal Xingyu Jiang, profesor del Centro Nacional de Nanociencia y Tecnología. "Creemos que tendrán amplias aplicaciones tanto para dispositivos electrónicos portátiles como para dispositivos implantables".
El material que crearon los investigadores se llama conductor de metal-polímero (MPC), así llamado porque es una combinación de dos componentes con propiedades muy diferentes pero igualmente deseables. Los metales en este caso no son sólidos conductores familiares, como el cobre, plata, u oro, sino galio e indio, que existen tan gruesos, líquidos almibarados que aún permiten que fluya la electricidad. Los investigadores encontraron que la incrustación de globos de esta mezcla de metal líquido dentro de una red de soporte de polímero a base de silicona produjo materiales mecánicamente resilientes con suficiente conductividad para soportar los circuitos en funcionamiento.
De cerca, la estructura del MPC se puede comparar con islas redondas de metal líquido que flotan en un mar de polímero, con un manto de metal líquido debajo para asegurar una conductividad total. Los investigadores probaron con éxito diferentes formulaciones de MPC en una variedad de aplicaciones, incluso en sensores para guantes de teclado portátiles y como electrodos para estimular el paso del ADN a través de las membranas de las células vivas.
"Las aplicaciones del MPC dependen de los polímeros, "dice el primer autor Lixue Tang, estudiante de posgrado en el grupo de investigación de Jiang. "Fundimos polímeros superelásticos para fabricar MPC para circuitos extensibles. Usamos polímeros biocompatibles y biodegradables cuando queremos MPC para dispositivos implantables. En el futuro, incluso podríamos construir robots blandos combinando polímeros electroactivos ".
En principio, los autores afirman que su método para fabricar MPC, que implica serigrafía y patrones de microfluidos, puede adaptarse a cualquier geometría bidimensional, así como diferentes espesores y propiedades eléctricas, dependiendo de las concentraciones de las tintas metálicas líquidas a pulverizar. Esta versatilidad podría conducir directamente a aplicaciones biomédicas deseables, como parches flexibles para identificar y mitigar las enfermedades cardíacas.
"Queríamos desarrollar materiales biocompatibles que pudieran usarse para construir dispositivos portátiles o implantables para diagnosticar y tratar enfermedades sin comprometer la calidad de vida". y creemos que este es un primer paso para cambiar la forma en que se manejan las enfermedades cardiovasculares y otras aflicciones, "dice Jiang.
