Investigadores de la Escuela de Ingeniería Cockrell de la Universidad de Texas en Austin han desarrollado un gel autocurativo único en su tipo que repara y conecta circuitos electrónicos, creando oportunidades para avanzar en el desarrollo de componentes electrónicos flexibles, biosensores y baterías.como dispositivos de almacenamiento de energía.
Aunque la tecnología se está moviendo hacia dispositivos electrónicos más livianos, flexibles, plegables y enrollables, los circuitos existentes que los alimentan no están diseñados para flexionarse libremente y repetidamente autorreparar grietas o roturas que pueden ocurrir por el desgaste normal.
Hasta ahora, los materiales de autocuración se han basado en la aplicación de estímulos externos como la luz o el calor para activar la reparación. El material "supergel" de UT Austin tiene una alta conductividad el grado en que un material conduce la electricidad y una fuerte resistencia mecánica y eléctrica.propiedades autocurativas.
"En la última década, el concepto de autocuración ha sido popularizado por personas que trabajan en diferentes aplicaciones, pero esta es la primera vez que se hace sin estímulos externos", dijo el profesor asistente de ingeniería mecánica Guihua Yu, quien desarrolló el gel.. "No hay necesidad de calor o luz para reparar la grieta o rotura en un circuito o batería, lo que a menudo es requerido por materiales de autorreparación desarrollados previamente".
Yu y su equipo crearon el gel autocurativo combinando dos geles: un gel de ligando de metal autoensamblante que proporciona propiedades de autocuración y un hidrogel de polímero que es un conductor. Enla edición de noviembre de Nano letras .
En este último artículo, los investigadores describen cómo utilizaron una molécula de cristal líquido en forma de disco para mejorar la conductividad, biocompatibilidad y permeabilidad de su hidrogel polimérico. Pudieron alcanzar aproximadamente 10 veces la conductividad de otros hidrogeles poliméricos utilizados en bioelectrónica.y baterías recargables convencionales. Las nanoestructuras que componen el gel son las estructuras más pequeñas capaces de proporcionar una carga y un transporte de energía eficientes.
en un artículo separado publicado en Nano letras en septiembre, Yu presentó el gel híbrido autorregenerable. El segundo ingrediente del gel híbrido autorregenerable es un gel supramolecular de ligando metálico. Usando moléculas de terpiridina para crear el marco y átomos de zinc como pegamento estructural, las moléculas formanestructuras que pueden autoensamblarse, lo que le da la capacidad de curarse automáticamente después de una ruptura.
Cuando el gel supramolecular se introduce en el hidrogel de polímero, formando el gel híbrido, se mejora su resistencia mecánica y elasticidad.
Para construir el circuito electrónico de autocuración, Yu cree que el gel de autocuración no reemplazaría a los típicos conductores metálicos que transportan electricidad, pero podría usarse como una junta blanda, uniendo otras partes del circuito.
"Este gel se puede aplicar en los puntos de unión del circuito porque ahí es donde a menudo se ve la rotura", dijo. "Un día, podría pegar o pegar el gel en estas uniones para que los circuitos sean más robustos y durosromper."
El equipo de Yu también está investigando otras aplicaciones, incluidas las aplicaciones médicas y el almacenamiento de energía, donde tiene un enorme potencial para usarse dentro de las baterías para almacenar mejor la carga eléctrica.
La investigación de Yu ha recibido financiación de la National Science Foundation, la American Chemical Society, la Welch Foundation y 3M.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Austin . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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