Los efectos de la cadena lateral iónica. a) Esquemas que indican la diferencia con respecto a la vida útil y la estabilidad térmica según los métodos químicos y físicos. b) Esquema para P (SPMA-r-MMA) sy solubilidad en agua. c) Reticulación física (reticulación y entrelazamiento de iones reversibles) con respecto a la afinidad con el disolvente en los geles. Crédito:Taiho Park (POSTECH)
Los recientes brotes del nuevo coronavirus han enfatizado la importancia de la cuarentena y la prevención más que nunca. Al monitorear los cambios en nuestro cuerpo, la temperatura corporal se mide primero, por eso es muy importante medir la temperatura con precisión y rapidez. En este sentido, un equipo de investigación desarrolló recientemente un conductor iónico de polímero estirable y deformable para realizar un sensor térmico que podría medir la temperatura corporal por simple contacto, como usar ropa o darse la mano, y un actuador que podría controlar el movimiento del músculo artificial.
El profesor Taiho Park y su alumno, Junwoo Lee, del Departamento de Ingeniería Química de POSTECH, desarrolló un conductor iónico flexible y térmicamente estable mediante el uso de disolvente de agua en un esfuerzo de investigación conjunto con la Universidad Tecnológica de Nanyang por primera vez. Su logro de investigación se publicó en el último número de la versión en línea de Materiales avanzados , la revista más reconocida en el campo de la ciencia de los materiales.
Se han desarrollado varios materiales para conductores iónicos, sin embargo, con limitaciones que superar. Un dispositivo semiconductor utilizado en la mayoría de los dispositivos electrónicos tiene un problema de rendimiento electrónico disminuido debido a la tensión mecánica cuando se estira o contrae. También, El caucho con partículas de nano-plata requiere un proceso difícil y no es transparente. Los iones de hidrogel se secan fácilmente y pierden su flexibilidad.
Para solucionar estos problemas, El equipo de investigación diseñó un polímero P (SPMA-r-MMA) con diferentes proporciones de cadenas laterales iónicas y materiales iónicos unidos químicamente con cadenas poliméricas. Al hacer un conductor iónico, es fundamental tener un proceso de solución a temperatura ambiente. Entonces, El conductor iónico polimérico recientemente desarrollado se procesó con agua como disolvente y se cubrió con una película fina. El proceso era mucho más sencillo que los convencionales y no utilizaba disolventes tóxicos y podía producirse en masa.
El conductor iónico químicamente unido era térmicamente estable y estirable. También, era autocurable en el sentido de que podía recuperar su estructura cuando se rasgaba o se rompía. El equipo de investigación utilizó este conductor iónico para realizar un actuador térmicamente estable hasta 100 ° C y un sensor térmico flexible aplicable al cuerpo por primera vez.
Junwoo Lee, quien realizó la investigación, dijo:"Este es el primer ejemplo de desarrollo de un conductor iónico polimérico, que se utiliza en un dispositivo extensible de próxima generación, facilitando un disolvente de agua en lugar de un disolvente químico tóxico. El conductor iónico de polímero que desarrollamos esta vez es estirable, autocurable y térmicamente estable. Por esta razón, anticipamos que nuestra investigación tendrá un gran impacto en la industria de los dispositivos electrónicos portátiles extensibles ".
