Se creó un material sensible autocicable

El nuevo material se puede usar en prótesis, así como también en la creación de dispositivos electrónicos.

Los científicos han intentado crear material que imitó la piel humana durante muchos años, tenía las mismas características y podía realizar tales funciones. Las principales cualidades de la piel que los científicos intentan recrear son la sensibilidad y la capacidad de sanar. Debido a estas propiedades, la piel humana envía señales al cerebro sobre la temperatura y la presión y sirve como una barrera protectora contra irritantes ambientales.

El equipo de la profesora de Ingeniería Química de la Universidad de Stanford, Chengdu Bao, como resultado de un arduo trabajo, logró crear por primera vez un material que combina estas dos cualidades.

En los últimos diez años, se han creado muchas muestras de "cuero artificial", pero incluso las más sofisticadas tenían inconvenientes muy serios. Algunos de ellos requieren "calor" para "sanar", lo que hace que su uso diario en condiciones cotidianas sea imposible. Otros se restauran a temperatura ambiente, pero cuando se restauran, su estructura mecánica o química cambia, lo que los hace, en efecto, desechables. Pero lo más importante, ninguno de estos materiales fue un buen conductor de electricidad.

Zhang Bao y sus colegas lograron dar un gran paso adelante en esta dirección y, por primera vez, combinar en un solo material la autocuración del polímero plástico y la conductividad eléctrica del metal.

Los científicos comenzaron con plásticos, que consistían en largas cadenas de moléculas conectadas por enlaces de hidrógeno. Esta es una conexión bastante débil entre la región cargada positivamente de un átomo y la región cargada negativamente del siguiente. Esta estructura permitió que el material se autorreparara de manera efectiva después de un impacto externo. Las moléculas simplemente se colapsan, pero luego vuelven a conectarse en su forma original. Como resultado, se obtuvo un material flexible, que los científicos compararon con el izquierdo en el iris del refrigerador.

A este polímero resistente, los científicos agregaron micropartículas de níquel, que aumentaron la resistencia mecánica del material. Además, estas partículas han aumentado su conductividad eléctrica: la corriente se transporta fácilmente de una micropartícula a otra.

El resultado cumplió todas las expectativas. "La mayoría de los plásticos son buenos aislantes y tenemos un excelente conductor", concluyó Zheng Bao.

Luego, los científicos probaron la capacidad del material para recuperarse. Medio cortan una pequeña pieza de material con un cuchillo. Ligeramente presionando las dos partes formadas entre sí, los investigadores encontraron que el material recuperó su fuerza original y conductividad eléctrica en un 75%. Media hora más tarde, el material restauró por completo sus propiedades originales.

"Incluso la piel humana tarda unos días en sanar, así que creo que hemos logrado un muy buen resultado", dijo Chi Kion Tee, colega de Bao Benjamin.

El nuevo material pasó con éxito la siguiente prueba: 50 ciclos de recuperación de la incisión.

Los investigadores no van a detenerse en esto. En el futuro, quieren lograr un uso más eficiente de las partículas de níquel en el material, ya que no solo lo hacen fuerte y mejoran la conductividad eléctrica, sino que también reducen la capacidad de autorreparación. El uso de partículas metálicas más pequeñas puede hacer que el material sea aún más eficiente.

Midiendo la sensibilidad del material, los científicos descubrieron que es capaz de detectar y reaccionar a la presión con la fuerza del apretón de manos. Porque Bao y su equipo confían en que su invención se pueda usar en prótesis. Además, van a hacer que su material sea lo más delgado y transparente posible para que pueda usarse para cubrir dispositivos electrónicos y sus pantallas.

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