Doblarlos estíralos, torcerlos, dóblelos:materiales modernos que son ligeros, flexibles y altamente conductivos tienen un potencial tecnológico extraordinario, ya sea como piel artificial o papel electrónico.

Hacer que estos conceptos sean lo suficientemente asequibles para el uso general sigue siendo un desafío, pero una nueva forma de trabajar con nanocables de cobre y un "nano pegamento" de PVA podría cambiar las reglas del juego.

El éxito anterior en el campo de los "monolitos de aerogel" ultraligeros se ha basado en gran medida en el uso de nanocables de oro y plata preciosos.

Convirtiéndose en cambio en cobre, tanto abundante como barato, Los investigadores de la Universidad de Monash y el Centro de Nanofabricación de Melbourne han desarrollado una forma de hacer que los conductores flexibles sean lo suficientemente rentables para aplicaciones comerciales.

"Los monolitos de aerogel son como esponjas de cocina, pero los nuestros están hechos de nanocables de cobre ultrafinos, utilizando un proceso de fabricación llamado liofilización, "dijo el investigador principal, profesor asociado Wenlong Cheng, del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Monash.

"Los monolitos de aerogel de cobre son conductores y podrían incrustarse aún más en elastómeros poliméricos - extremadamente flexibles, materiales estirables - para obtener cauchos conductores ".

A pesar de su conductividad, La tendencia del cobre a la oxidación y la escasa estabilidad mecánica de los monolitos de aerogel de nanocables de cobre significan que su potencial ha sido en gran parte inexplorado.

Los investigadores encontraron que agregar una pequeña cantidad de poli (alcohol vinílico) (PVA) a sus aerogeles mejoró sustancialmente su resistencia mecánica y robustez sin afectar su conductividad.

Y lo que es más, una vez incluido el PVA, los aerogeles podrían usarse para fabricar materiales de caucho conductores de electricidad sin necesidad de cableado previo. La remodelación también fue fácil.

"Las gomas conductoras podrían tener una forma arbitraria de 1D, Formas 2D y 3D simplemente cortando, manteniendo las conductividades, "Dijo el profesor asociado Cheng.

La versatilidad se extiende al grado de conductividad. "La conductividad se puede ajustar simplemente ajustando la carga de nanocables de cobre, "Dijo." Una carga baja de nano cables sería apropiada para un sensor de presión, mientras que una carga alta es adecuada para un conductor extensible ".

Las versiones asequibles de estos materiales abren el potencial para su uso en una gama de conceptos de nueva generación:desde la piel protésica hasta el papel electrónico, para dispositivos médicos implantables, y para pantallas flexibles y pantallas táctiles.

Se pueden utilizar en dispositivos electrónicos similares al caucho que, a diferencia de los dispositivos electrónicos similares al papel, se puede estirar y doblar. También se pueden unir a superficies curvas topológicamente complejas, sirviendo como dispositivos de detección reales similares a la piel, Dijo el profesor asociado Cheng.

En su informe, publicado recientemente en ACS Nano , los investigadores notaron que los dispositivos que usan sus aerogeles a base de cobre no eran tan sensibles como los que usan nanocables de oro, pero tenía muchas otras ventajas, más notablemente sus materiales de bajo costo, procesamiento más simple y asequible, y gran versatilidad.