Sensores de nueva generación: materiales autocomponibles y conductores para tecnología usable

MadridInvestigadores de Penn State han desarrollado un material impreso en 3D que es suave, elástico y autoensamblable. Este novedoso material es ideal para dispositivos portátiles, robots blandos y electrónica que se puede llevar sobre la piel. Conduce la electricidad eficazmente sin pasos adicionales, resolviendo así un gran problema presente en métodos anteriores.

El nuevo material integra:

• Metal líquido
• Mezcla de polímeros conductores (PEDOT:PSS)
• Poliuretano hidrófilo

Cuando se imprimen y calientan, las partículas de metal líquido en la superficie inferior del material forman un camino conductivo. Las partículas en la superficie superior se oxidan y crean una capa aislante. Esta configuración tiene dos ventajas. La capa conductiva es crucial para enviar información a sensores, como los que miden la actividad muscular y la tensión en el cuerpo, mientras que la capa aislante superior evita que las señales se filtren, asegurando que los datos recogidos sean más precisos.

Tao Zhou, profesor asistente en Penn State, encabezó la investigación. Explicó que crear conductores suaves y elásticos ha sido un objetivo durante una década. Aunque los conductores basados en metal líquido se mostraron prometedores por su buena conductividad eléctrica, requerían pasos adicionales como estirarlos, comprimirlos o utilizar láseres para funcionar. Estos procesos adicionales los hacían complejos y causaban problemas como fugas de metal líquido.

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La capacidad de imprimir en 3D estos materiales ha facilitado enormemente la creación de dispositivos portátiles. Este avance es muy prometedor para diversos usos, especialmente en la tecnología asistencial para personas con discapacidades. La fácil fabricación y alta fiabilidad de estos sensores pueden conducir a mejores y más efectivos dispositivos portátiles.

El equipo de investigación estuvo compuesto por los estudiantes de doctorado Salahuddin Ahmed, Marzia Momin, Jiashu Ren y Hyunjin Lee. Su trabajo fue financiado por el Programa de Subvenciones Colaborativas entre la Universidad Nacional de Tecnología de Taipei y Penn State, el Departamento de Ciencias e Ingeniería, el Instituto de Investigación de Materiales y los Institutos Huck de Ciencias de la Vida en Penn State.

Materiales de alta conductividad, blandos y elásticos podrían revolucionar los dispositivos portátiles. Esto se traduciría en mejores sistemas de monitoreo de salud, robots blandos más eficientes y avanzadas electrónicas integradas en la piel. Con métodos más sencillos para producir estos materiales y un rendimiento fiable, pronto podrían convertirse en el estándar de la industria.

Penn State ha desarrollado un nuevo material impreso en 3D que puede autoensamblarse y es ideal para la tecnología vestible. Este material es altamente conductor, puede estirarse y se ensambla por sí solo, lo que lo hace perfecto para nuevos sensores y dispositivos. Promete grandes mejoras en áreas como la salud y la robótica.