Ciencia y Tecnología

Científicos se inspiran en “Wolverine” para crear un material que se autoregenera

Científicos han desarrollado un material transparente, auto regenerativo, altamente flexible y conductor, y según sus palabras; este material se ha inspirado en Wolverine. Puede ser activado eléctricamente para dar energía a músculos artificiales, y también puede ser empleado para mejorar baterías, dispositivos electrónicos y robots.

Los descubrimientos fueron publicados en el magazine Advanced Material. Es la primera vez que un material conductor de iones es creado por científicos (un material cuyos iones pueden fluir, que es transparente, flexible y que se auto-regenera).

Illustration showing new self-healing material. (Image: via University of California)
Ilustración demostrando el nuevo material auto-regenerativo. (Imagen: Universidad de California)

La Universidad de California, que tiene a varios científicos trabajando en el proyecto, escribió este material tiene variadas aplicaciones en numerosos campos. Esto podría incluir darle a los robots “la habilidad de auto-repararse luego de una falla mecánica”, o podría “extender la vida útil de las baterías de litio usadas en los dispositivos electrónicos y en los autos eléctricos”, y también podrá “mejorar los biosensores usados en la medicina y en el monitoreo ambiental”.

Chao Wang, un asistente adjunto de profesor  de química y uno de los autores de esta investigación, dijo en una declaración:

El proyecto combina la investigación en el área de materiales auto-regenerativos y los conductores iónicos. La admiración de Wang por Wolverine (el personaje de historietas/comics que tiene la habilidad de autosanarse) es lo que lo condujo en su interés por los materiales auto-regenerativos.

Los conductores iónicos son una clase de materiales que tienen un rol clave en el almacenamiento de energía, conversión de energía solar y en los dispositivos electrónicos.

Christoph Keplinger, un profesor asistente de la Universidad de Colorado y uno de los autores de la investigación, ha demostrado previamente que los conductores iónicos, flexibles y transparentes pueden ser usados para dar energía a los músculos artificiales y crear altavoces transparentes. Sin embargo, ninguno de estos dispositivos tiene adicionalmente la habilidad de autorepararse de fallas mecánicas.

Te invitamos a ver el siguiente video:

La mayor dificultad fue identificar los enlaces químicos que fueran estables y reversibles bajo condiciones electroquímicas. En el pasado, los polímeros auto-regenerativos se hacían de uniones no covalentes; esto creaba un problema porque aquellas uniones eran afectadas por reacciones electroquímicas, lo que degradaba la calidad de los materiales.

Wang fue capaz de solucionar el problema usando un mecanismo llamado interacciones de iones bipolares (fuerzas entre iones cargadas y moléculas polares que son muy estables bajo condiciones electroquímicas). Él pudo combinar un polímero polar y flexible con una sal muy iónica, fuerte y ágil.

De este modo, Wang fue capaz de crear un material de bajo costo y fácil de producirse, suave y flexible como la goma, que puede ser extendido hasta 50 veces su longitud original. Cuando se corta, puede auto-regenerarse completamente en 24 horas a temperatura ambiente. En sólo cinco minutos, ya recupera su elasticidad y puede extenderse el doble de su longitud original.

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