Por primera vez, Se ha creado un módulo termoeléctrico orgánico suave y estirable que puede recolectar energía del calor corporal. El avance fue posible gracias a un nuevo material compuesto que puede tener un uso generalizado en ropa inteligente, electrónica portátil y piel electrónica.

Investigadores del Laboratorio de Electrónica Orgánica de la Universidad de Linköping han desarrollado un material compuesto orgánico con propiedades únicas:no solo es suave y estirable, también tiene una alta conductividad eléctrica y buenas propiedades termoeléctricas. Esto lo hace ideal para muchas aplicaciones portátiles.

Los investigadores han publicado el resultado en Comunicaciones de la naturaleza , junto con colegas de Bélgica, Nueva Zelanda y California.

Nara Kim, Postdoctorado e ingeniero investigador principal en el Laboratorio de Electrónica Orgánica, ha combinado tres materiales:el polímero conductor PEDOT:PSS, una goma de poliuretano soluble en agua, y un líquido iónico. El resultado es un compuesto con propiedades únicas. El PEDOT:PSS le confiere propiedades termoeléctricas, la goma aporta elasticidad, y el líquido iónico asegura suavidad.

Nara Kim ha llevado a cabo la investigación bajo la dirección del profesor Xavier Crispin y el profesor titular Klas Tybrandt, ambos en el Laboratorio de Electrónica Orgánica.

"Xavier Crispin es un pionero en materiales termoeléctricos orgánicos; Klas Tybrandt es un experto en materiales electrónicos blandos; y yo contribuyo con mi conocimiento de los compuestos orgánicos. Se nos ocurrió la idea del nuevo material juntos, " ella dice.

PEDOT:PSS es el polímero conductor más común y se utiliza en muchas aplicaciones, sobre todo debido a sus buenas propiedades termoeléctricas. Pero la película gruesa de polímero es demasiado dura y quebradiza para integrarse con éxito en dispositivos electrónicos portátiles.

"Nuestro material es 100 veces más suave y 100 veces más elástico que PEDOT:PSS, "dice Klas Tybrandt, quien lidera el grupo de Soft Electronics en el Laboratorio de Electrónica Orgánica.

“La capacidad de controlar la estructura del material tanto a nanoescala como a microescala nos permite combinar las excelentes propiedades de los diferentes materiales en un compuesto, " él dice.

El nuevo compuesto también se puede imprimir.

"El compuesto se formuló mediante la mezcla de una solución a base de agua y se puede imprimir en varias superficies. Cuando la superficie se flexiona o se pliega, el compuesto sigue el movimiento. Y el proceso de fabricación del compuesto es económico y respetuoso con el medio ambiente. "dice Nara Kim.

Los investigadores ven una amplia gama de nuevas posibilidades utilizando el material para crear materiales conductores orgánicos suaves y elásticos.

"Hay muchos líquidos iónicos, Polímeros conductores y elastómeros tradicionales que se pueden combinar para dar nuevos nanocompuestos para muchas aplicaciones. como generadores termoeléctricos, supercondensadores, baterías sensores, y en aplicaciones portátiles e implantables que requieren gruesos, materiales elásticos y conductores de electricidad, "dice Xavier Crispin.