Martin Thuo de la Universidad Estatal de Iowa y el Laboratorio Ames hizo clic en la galería de fotos de uno de sus proyectos de investigación.

¿Que tal este? Había una rosa con rastros de metal impresos en un delicado pétalo. ¿O esto? Una hoja de papel rizada con un Pantalla LED programable. ¿Tal vez esto? Un cilindro de gelatina con rastros de metal impresos en la parte superior.

Todas esas fotos mostraban la última aplicación de la tecnología de metales subenfriados desarrollada por Thuo y su grupo de investigación. La tecnología presenta metal líquido (en este caso, el metal de Field, una aleación de bismuto, indio y estaño) atrapado por debajo de su punto de fusión en pulido, cáscaras de óxido, creando partículas de unas 10 millonésimas de metro de diámetro.

Cuando las cáscaras se rompen, con presión mecánica o disolución química, el metal en el interior fluye y se solidifica, creando una soldadura sin calor o, en este caso, impresión conductora, líneas metálicas y trazos sobre todo tipo de materiales, todo, desde un muro de hormigón hasta una hoja.

Eso podría tener todo tipo de aplicaciones, incluyendo sensores para medir la integridad estructural de un edificio o el crecimiento de cultivos. La tecnología también se probó en controles remotos basados ​​en papel que leen los cambios en las corrientes eléctricas cuando el papel está curvado. Los ingenieros también probaron la tecnología haciendo contactos eléctricos para las células solares e imprimiendo líneas conductoras en gelatina. un modelo para tejidos biológicos blandos, incluido el cerebro.

"Este trabajo reporta sin calor, fabricación ambiental de interconexiones conductoras metálicas y trazas en todo tipo de sustratos, "Thuo y un equipo de investigadores escribieron en un artículo que describe la tecnología publicado recientemente en línea por la revista Materiales funcionales avanzados .

Thuo, profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales en el estado de Iowa, un asociado del Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU. y cofundador de la empresa emergente de Ames SAFI-Tech Inc. que comercializa las partículas de metal líquido, es el autor principal. Los coautores son Andrew Martin, ex licenciado en el laboratorio de Thuo y ahora estudiante de doctorado del estado de Iowa en ciencia e ingeniería de materiales; Boyce Chang, becario postdoctoral en la Universidad de California, Berkeley, quien obtuvo su doctorado en Iowa State; Zachariah Martin, Dipak Paramanik e Ian Tevis, de SAFI-Tech; Christophe Frankiewicz, cofundador de Sep-All en Ames y ex investigador asociado postdoctoral del estado de Iowa; y Souvik Kundu, un estudiante graduado del estado de Iowa en ingeniería eléctrica e informática.

El proyecto fue apoyado por fondos de inicio de la universidad para establecer el laboratorio de investigación de Thuo en Iowa State, Beca de la facultad Black &Veatch de Thuo y una subvención de Investigación de Innovación de Pequeñas Empresas de la Fundación Nacional de Ciencias.

Thuo dijo que lanzó el proyecto hace tres años como ejercicio de enseñanza.

"Comencé esto con estudiantes de pregrado, ", dijo." Pensé que sería divertido hacer que los estudiantes hicieran algo como esto. Es una herramienta de enseñanza realmente beneficiosa porque no es necesario resolver 2 millones de ecuaciones para hacer ciencia sofisticada ".

Y una vez que los estudiantes aprendieron a usar algunas herramientas de procesamiento de metales, comenzaron a resolver algunos de los desafíos técnicos de la flexibilidad, electrónica de metal.

"Los estudiantes descubrieron formas de lidiar con el metal y eso se convirtió en un millón de ideas, "Dijo Thuo." Y ahora no podemos parar ".

Y así, los investigadores han aprendido cómo unir de manera efectiva las trazas de metal a todo, desde pétalos de rosa repelentes al agua hasta gelatina acuosa. Basado en lo que ahora saben, Thuo dijo que sería fácil para ellos imprimir trazos metálicos en cubitos de hielo o tejido biológico.

Todos los experimentos "destacan la versatilidad de este enfoque, "escribieron los investigadores en su artículo, "permitiendo fabricar una multitud de productos conductores sin dañar el material base".