Investigadores chinos han fabricado un nuevo material conductor híbrido, parte polímero plástico, parte metal líquido, que puede ser doblado y estirado a voluntad. Los circuitos hechos de este material pueden adoptar la mayoría de formas bidimensionales existentes y no son tóxicos. Este trabajo fue publicado ayer en la nueva revista interdisciplinaria iScience.
«Estos son los primeros circuitos electrónicos flexibles que son altamente conductores y estirables, biocompatibles por completo, y pueden ser fabricados en varias escalas de tamaño y con microprecisión”, asegura el autor senior del estudio, el profesor Xingyu Jiang, del Centro Nacional Chino de Nanociencia y Tecnología. «Creemos que tendrá grandes aplicaciones para dispositivos electrónicos portátiles e implantables”.
El material desarrollado por estos investigadores ha sido bautizado como polímero de metal conductor (MPC, por sus siglas en inglés), ya que es una combinación de dos componentes con propiedades muy diferentes pero igualmente deseables en un material de este tipo. Los metales en este caso no son los habituales conductores sólidos, como el cobre, la plata o el oro, sino galio e indio, que existen en forma de líquido espesos y que permiten el paso de la electricidad. Los investigadores descubrieron que insertando burbujas de esta mezcla de metal líquido en una red basada en polímeros con base de silicona producía materiales resistentes mecánicamente hablando, con suficiente conductividad como para soportar circuitos funcionales.
De cerca, la estructura de este metal líquido puede ser comparado con una formación de islas de metal líquido que flotan en un mar de polímero, con un manto de metal líquido que asegura conductividad completa. Los investigadores probaron distintas formulaciones para una gran variedad de aplicaciones, incluyendo sensores para guantes de teclado portátil, y como electrodos para estimular el paso del ADN a través de las membranas de células vivas.
«Las aplicaciones del MPC dependen de los polímeros”, afirma el autor principal del estudio, Lixue Tang, estudiante graduado del grupo investigador de Jiang. «Probamos polímeros súperelásticos para fabricar MPC para circuitos estirables. Utilizamos polímeros biocompatibles y biodegradables, ya que queríamos que los dispositivos fuesen implantables. En el futuro, podríamos incluso construir robots estirables combinando polímeros electroactivos”.
Los autores del estudio afirman que su método para fabricar el MPC, que incluye serigrafía y modelado de microfluidos, puede acomodarse a la geometría bidimensional, y también a diferentes grosores y propiedades eléctricas, según la concentración de metal que tenga la tinta que se utilice para imprimir los circuitos. Esta versatilidad puede tener múltiples aplicaciones biomédicas, como parches flexibles para identificar y mitigar cardiopatías.
«Queríamos desarrollar materiales biocompatibles que pudieran ser utilizados para construir dispositivos portátiles o implantables, para diagnosticar y tratar enfermedades sin comprometer la calidad de vida, y creemos que este es un primer paso hacia adelante en una nueva forma de tratar enfermedades cardiovasculares y otras afecciones”, asegura un esperanzado Jiang.
Fuente: Cell Press.
