Carmel Majidi y Jonathan Malen de la Universidad Carnegie Mellon han desarrollado un material de goma termoconductora que representa un gran avance para la creación de máquinas y dispositivos electrónicos suaves y elásticos. Los hallazgos se publicaron en Actas de la Academia Nacional de Ciencias esta semana
El nuevo material, apodado "thubber", es un compuesto eléctricamente aislante que exhibe una combinación sin precedentes de conductividad térmica y elasticidad similar a un metal similar al tejido blando y biológico que puede estirarse más de seis veces su longitud inicial.
"Nuestra combinación de alta conductividad térmica y elasticidad es especialmente crítica para la rápida disipación de calor en aplicaciones como la informática portátil y la robótica suave, que requieren conformidad mecánica y funcionalidad extensible", dijo Majidi, profesor asociado de ingeniería mecánica.
Las aplicaciones podrían extenderse a industrias como la ropa deportiva y la medicina deportiva; piense en la ropa luminosa para corredores y las prendas calientes para la terapia de lesiones. La fabricación avanzada, la energía y el transporte son otras áreas donde el material electrónico extensible podría tener un impacto.
"Hasta ahora, los dispositivos de alta potencia tenían que fijarse a soportes rígidos e inflexibles que eran la única tecnología capaz de disipar el calor de manera eficiente", dijo Malen, profesor asociado de ingeniería mecánica. "Ahora, podemos crear soportes estirables paraLuces LED o procesadores de computadora que permiten un alto rendimiento sin sobrecalentamiento en aplicaciones que exigen flexibilidad, como telas iluminadas y iPads que se pliegan en su billetera ".
El ingrediente clave en "thubber" es una suspensión de microgotas de metal líquido no tóxicas. El estado líquido permite que el metal se deforme con el caucho circundante a temperatura ambiente. Cuando el caucho se estira previamente, las gotas forman vías alargadasque son eficientes para el viaje por calor. A pesar de la cantidad de metal, el material también es eléctricamente aislante.
Para demostrar estos hallazgos, el equipo montó una luz LED en una tira del material para crear una lámpara de seguridad usada alrededor de la pierna de un corredor. El "golpeador" disipó el calor del LED, que de otro modo habría quemado el corredor.los investigadores también crearon un pez robótico blando que nada con una cola de "golpeador", sin usar motores o engranajes convencionales.
"A medida que crece el campo de la electrónica flexible, habrá una mayor necesidad de materiales como el nuestro", dijo Majidi. "También podemos ver que se usa para músculos artificiales que impulsan robots bioinspirados".
Majidi y Malen reconocen los esfuerzos de los autores principales Michael Bartlett, Navid Kazem y Matthew Powell-Palm en la realización de este trabajo multidisciplinario. También reconocen los fondos de la Fuerza Aérea, la NASA y la Oficina de Investigación del Ejército.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ingeniería, Universidad Carnegie Mellon . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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