Un equipo de investigadores ha desarrollado un nuevo material que no sólo es elástico, sino impermeable a gases y líquidos, algo que se le suele dar mal a este tipo de materiales. El material podría ser útil para fabricar baterías flexibles o electrónica vestible.
El diseño de materiales suele requerir compromisos entre determinadas propiedades. Si se quiere algo que impida la entrada de gases y líquidos, se necesita un material duro y rígido. Si, por el contrario, se necesita algo con un poco de flexibilidad, habrá que conformarse con que se filtre al menos un poco de gas o líquido.
Pero en un nuevo estudio, investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado un nuevo material que puede hacer ambas cosas. La clave es una extraña aleación conocida como galio e indio eutéctico (EGaIn), que se compone de esos dos metales blandos en una forma que es líquida a temperatura ambiente. El EGaIn ha demostrado ser un material versátil: en los últimos años se ha utilizado como catalizador para la captura de carbono, en implantes disolubles y en dispositivos electrónicos estirables y retorcibles.
Para fabricar su nuevo material, el equipo envolvió una fina capa de EGaIn en un polímero elástico. En el interior del polímero había una serie de minúsculas perlas de vidrio que impedían que el EGaIn se acumulara en un solo punto. El nuevo material es un polímero elástico y flexible con un centro de metal líquido que impide el paso de gases y líquidos.
En las pruebas de eficacia del material, el equipo midió si el metal líquido podía evaporarse con el tiempo y si el oxígeno podía escapar de un recipiente sellado hecho con el polímero. En ambos casos, no se detectó ninguna pérdida de líquido o gas, lo que indica que se trataba de una barrera eficaz.
En experimentos más detallados, los investigadores comprobaron la eficacia del polímero como cierre hermético en dispositivos electrónicos estirables, como una batería y un sistema de transferencia de calor. Una vez más, el polímero ayudó a ambos dispositivos a desempeñar bien sus funciones, manteniendo alta la capacidad de la batería durante 500 ciclos y aumentando la conductividad térmica del sistema de transferencia de calor.
Por último, el equipo añadió al polímero una ventana de transmisión de señales y demostró que también podía utilizarse para permitir el paso de comunicaciones inalámbricas. En conjunto, estos experimentos demuestran que el material flexible y no permeable podría tener diversas aplicaciones.
Un posible inconveniente es que el EGaIn es relativamente caro. Pero el equipo afirma que se puede optimizar el material para reducir el coste, ya que éste no era el objetivo de este estudio. Un método que sugieren es utilizar una película más fina de EGaIn.
Vía ncsu.edu
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