El estirable El calentador transparente podría usarse para calentar el cuerpo humano (donde la muñequera negra puede controlar la temperatura) o para descongelar los espejos de los automóviles. Crédito:Byeong Wan An, et al. © 2015 Sociedad Química Estadounidense
(Phys.org) —Los investigadores han fabricado un electrodo estirable y transparente que se puede usar para aplicaciones como calentar partes del cuerpo y descongelar los espejos retrovisores de los automóviles. Es el primer dispositivo electrónico extensible hecho de vidrio metálico, que es un metal que tiene una estructura amorfa (desordenada) como la de un vidrio, en lugar de la estructura cristalina altamente ordenada que normalmente tienen los metales.
Los investigadores, dirigido por Ju-Young Kim y Jang-Ung Park en el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST) en Corea del Sur, han publicado un artículo sobre el nuevo estirable, dispositivos de calefacción transparentes en un número reciente de Nano letras .
Si bien los vidrios metálicos existen desde la década de 1960, no se han comercializado ampliamente. Parte del problema es que son costosos y el procesamiento puede ser difícil, pero parte de la razón de la falta de comercialización es también porque los materiales todavía están buscando una aplicación ideal. Hasta ahora se han explorado para su uso como carcasas de teléfonos móviles, instrumentos quirúrgicos, y palos de golf, entre otros, pero ninguna de estas áreas ha logrado un gran éxito comercial.
El nuevo estudio muestra que las gafas metálicas tienen varias propiedades que las hacen atractivas para dispositivos electrónicos portátiles. Algunas de estas propiedades incluyen flexibilidad inherente, transparencia, y estabilidad en condiciones cálidas y húmedas.
"Creemos que las propiedades dúctiles de los vidrios metálicos son adecuadas para electrodos y calentadores transparentes, "Park dijo Phys.org .
Proceso de fabricación del vidrio metálico a partir de una red de nanotubos de cobre-circonio, que finalmente se incrusta en un sustrato de silicona. Crédito:Byeong Wan An, et al. © 2015 Sociedad Química Estadounidense
Los investigadores optaron por trabajar con un vidrio metálico hecho de una aleación de cobre y circonio. Crearon una red enredada de los dos metales depositándolos en un andamio de red de polímero de sacrificio. La red de metal resultante, o "red de nanotransmisión", se puede transferir a un sustrato flexible y transparente y, debido a la naturaleza conductora de los metales, utilizado como electrodo.
Para convertir este electrodo en un calentador, los investigadores integraron la red de vidrio metálico en un material de silicona (PDMS), y luego lo conecté a un voltaje. El estirable La almohadilla térmica transparente podría alcanzar una temperatura de hasta 180 ° C (356 ° F) mientras se estira a más de una vez y media su longitud inicial con un cambio insignificante en la resistencia. Los investigadores también diseñaron un programa para permitir que un usuario controle la temperatura de forma inalámbrica con su teléfono. demostrando cómo el dispositivo podría usarse como parche cutáneo para termoterapia.
Dado que el calentador es transparente, también podría integrarse en el retrovisor lateral de un automóvil, donde su alta temperatura podría descongelar rápidamente el espejo en un día frío.
Las imágenes infrarrojas del calentador muestran que se estira un 70% más que su tamaño original sin casi ninguna disminución en la temperatura del calentador. Crédito:Byeong Wan An, et al. © 2015 Sociedad Química Estadounidense
En la actualidad, los investigadores están trabajando en el desarrollo de sistemas de producción en masa para comercializar el nuevo electrodo.
Otros materiales que se han utilizado para la electrónica estirable y transparente incluyen nanotubos de carbono, nanocables de metal, polímeros conductores, y grafeno. Los resultados aquí muestran que la estabilidad química de los vidrios metálicos, así como sus propiedades mecánicas y optoelectrónicas, son comparables o, en algunos casos, mejores que las de los materiales anteriores. Debido a estos resultados prometedores, Los investigadores planean seguir explorando el potencial de los vidrios metálicos para muchos otros dispositivos elásticos y transparentes en investigaciones futuras.
© 2016 Phys.org
