Formación de un IDL en la interfaz de dos ionoelastómeros con carga opuesta. (A) Ilustración esquemática de una unión polianión / policatión. Los electrodos de nanotubos de carbono de gran superficie están incrustados dentro de cada ionoelastómero, resultando en EDL de baja impedancia (alta capacitancia). (B) Estructuras químicas del polianión ES y policatión AT. (C) Gráfico de Nyquist y (D) Gráfico de fase de Bode de las mediciones de impedancia de CA. El recuadro en (C) muestra una ampliación del gráfico de Nyquist en la región de baja impedancia. Las líneas grises representan ajustes del modelo de circuito equivalente que se muestra en el recuadro de (D) a los datos de impedancia de CA, donde RC, RB, y CB corresponden a la resistencia de contacto, resistencia a granel, y capacitancia de polarización a granel, respectivamente. Se utiliza un elemento de fase constante (CPE) para describir la EDL (para ES / ES y AT / AT) o la IDL (para ES / AT). Z ′, parte real de impedancia compleja; Z ′ ′, parte imaginaria de impedancia compleja. Crédito: Ciencias (2020). DOI:10.1126 / science.aay8467
Un equipo de investigadores de la Universidad de Massachusetts y la Universidad de Harvard ha desarrollado un tipo de tecnología ionotrónica que no requiere electrolitos líquidos. En su artículo publicado en la revista Ciencias , el grupo describe varios dispositivos iónicos que construyeron y sus posibles usos. Dace Gao y Pooi See Lee, de la Universidad Tecnológica de Nanyang, han publicado un artículo en perspectiva que describe el trabajo del equipo en la misma edición de la revista.
En años recientes, las empresas que fabrican dispositivos electrónicos de consumo han prometido productos que los usuarios pueden doblar, lo que permitiría el desarrollo de productos como dispositivos portátiles. Hasta ahora, ha habido muy pocos productos nuevos, sin embargo. Por eso, Los científicos han centrado su atención en la tecnología ionotrónica en la que los portadores de carga son iones en lugar de electrones. Pero, también, se ha encontrado con algunos obstáculos, más notoriamente, la necesidad de electrolitos líquidos, que pueden tener fugas o sufrir pérdidas por evaporación. En este nuevo esfuerzo, los investigadores de Massachusetts han encontrado una forma de crear dispositivos ionotrónicos que no requieren electrolitos líquidos, quizás allanando el camino para nuevos tipos de dispositivos electrónicos de consumo.
Para crear sus nuevos dispositivos, los investigadores utilizaron dos elásticos, Ionoelastómeros gomosos:policationes y polianiones. Con el policatión, Los grupos sulfato cargados positivamente se fijaron a las cadenas de elastómero mientras que los contraiones negativos podían fluir fácilmente. Los polianiones se hicieron de la misma manera pero con las cargas invertidas. Combinándolos, los investigadores pudieron crear un dispositivo que permitía que la corriente se moviera en una sola dirección:un diodo analógico. También crearon un transistor colocando el policatión entre dos polianiones. Y construyeron un transductor colocando un polianión encima de un policatión y luego agregando una capa dieléctrica VHB en la parte superior y un nanotubo de carbono en la parte inferior.
Todos los dispositivos construidos por el equipo eran suaves y elásticos, lo que sugiere que los dispositivos con materiales similares pronto podrían comenzar a aparecer en dispositivos de consumo. Gao y See Lee sugieren que la tecnología también podría usarse para crear una interfaz entre una máquina y un humano, señalando que ambos usan iones como portadores de señales.
© 2020 Science X Network
