Los fuertes enlaces entre los nanocables metálicos y las nanofibras de polímero permiten que una película compuesta obtenga una buena conductividad eléctrica y una alta capacidad de estiramiento.

Los ingenieros de RIKEN han fabricado un material transpirable que es muy elástico y tiene una buena conductividad eléctrica. lo que lo hace prometedor para la electrónica sobre la piel para personas y el cableado para robots.

Para ser adecuado para su uso como dispositivos electrónicos portátiles, un material debe ser tanto elástico como conductor. También debe ser transpirable y duradero. No es fácil encontrar un material que satisfaga los cuatro criterios. Una estrategia prometedora es combinar nanofibras poliméricas elásticas con una red de nanocables metálicos conductores, pero es un desafío lograr que los dos componentes se unan estrechamente entre sí.

Ahora, Kenjiro Fukuda y Zhi Jiang del Laboratorio de Dispositivos de Película Delgada RIKEN y sus compañeros de trabajo han logrado producir un material elástico y conductor mediante la combinación de nanofibras de poliuretano con nanocables de plata.

En tono rimbombante, los dos componentes se unen fuertemente entre sí. "Hay muy buena adherencia entre los nanocables de plata y las nanofibras de poliuretano, "señala Fukuda." Es por eso que logramos simultáneamente una muy buena capacidad de estiramiento y conductividad ". El equipo sospecha que los enlaces de hidrógeno, los mismos enlaces que mantienen unidas las fibras de la pulpa en una hoja de papel, son los responsables de esta buena adherencia.

La película podría usarse como cableado eléctrico que se puede usar en la piel. Su flexibilidad le permite estirarse cuando una persona dobla el codo o la rodilla, y se puede estirar hasta tres veces su longitud inicial. Del mismo modo, también podría utilizarse para el cableado de robots. Otro uso potencial es como sensor. Debido a que su conductividad cambia cuando se estira, se puede utilizar para detectar movimiento. El equipo demostró esto usando su película para monitorear el ángulo de una muñeca doblada y detectar el pulso de una persona.

La película tiene otras ventajas además de una buena capacidad de estiramiento y conductividad. Cuando los investigadores probaron su película estirándola y soltándola 1, 000 veces, observaron que su conductividad disminuyó solo moderadamente, indicando que tiene buena durabilidad. Es más, es fácil de fabricar. "Esta película se puede obtener mediante procesos de solución, ", dice Fukuda." Eso es muy importante para la producción en masa del producto industrial ".

Fukuda señala que su equipo se parece al material en que combina investigadores con diferentes campos de experiencia. Jiang aportó sus conocimientos sobre nanocables extensibles al proyecto, mientras que Fukuda y otros miembros del equipo apoyaron la fabricación de las estructuras de nanopartículas de polímero.

El equipo tiene la intención de mejorar la capacidad de estiramiento del material mediante el uso de nanocables de plata más largos. También planean experimentar con otras combinaciones de materiales y buscar aplicaciones de estos conductores respirables en sistemas de monitoreo de salud en tiempo real y robótica suave.