El material que emplea 30 minutos en recuperarse de un corte. ¿Posibles usos? ?????
Ingenieros y químicos de la Universidad de Stanford ha logrado crear el primer material sintético que es sensible al tacto al mismo tiempo que es capaz de repararse a sí mismo rápida y repetidas veces a temperatura ambiente. El avance, descrito en la revista Nature Nanotechnology, podría llevar al desarrollo de prótesis más inteligentes y aparatos electrónicos más flexibles y resistentes que se autoreparen.
El material puede
sentir la presión y repararse a sí mismo cuando se daña o se corta.
"En la última década, ha habido grandes avances en piel artificial,
pero incluso los materiales que eran más eficaces en repararse a sí
mismos tenían grandes inconvenientes", explica Zhenan Bao, ingeniero
químico y uno de los autores de la investigación. Algunos de esos
materiales tenían que estar expuestos a altas temperaturas para
repararse, lo que los hace impracticables para su uso en el día a día.
Otros podían repararse a temperatura ambiente, pero eso suponía cambiar
su mecánica y estructura química, así que solo podían hacerlo una vez.
Además, ninguno era un buen conductor de electricidad, una propiedad muy
importante para que pueda interactuar con el mundo digital.
Los
investigadores comenzaron con un plástico consistente en una larga
cadena de moléculas unidas por hidrógeno. "Estas uniones dinámicas
permiten al material autorepararse", explican los investigadores. Las
moléculas se rompen fácilmente, pero entonces, cuando reconectan, las
uniones se reorganizan y restauran la estructura del material después de
que este se dañe. El resultado es un material flexible.
A este polímero flexible, los investigadores añadieron pequeñas partículas de níquel, el cual incrementa su fuerza mecánica y facilita que sea un conductor eléctrico. El resultado es un polímero de características poco comunes. "La mayoría de los plásticos son buenos aislantes, pero este es un excelente conductor", dice Bao.
Los
investigadores tomaron una banda de material y lo cortaron por la mitad
con un bisturí. Después de presionar las piezas juntas durante unos
segundos, se dieron cuenta de que el material volvía a tener el 75% de
su fuerza y conductividad eléctrica originales. El material se reparó casi en un 100% en treinta minutos.
"Incluso la piel humana tarda días en repararse, así que esto es
bastante bueno", dice el equipo. Además, la misma muestra podía ser
cortada repetidamente en el mismo lugar. Después de 50 cortes y sus consiguientes reparaciones, la muestra se comportaba como el original.
La sensibilidad al tacto.
El
equipo también estudió la manera de utilizar el material como un
sensor. Para los electrones que forman una corriente eléctrica, tratar
de pasar a través de este material es como tratar de cruzar un arroyo
saltando de piedra en piedra. Las piedras en esta analogía son las
partículas de níquel, y la distancia que los separa determina la
cantidad de energía que un electrón tendrá que liberar para moverse de
una piedra a otra.
Los investigadores dicen que el material es lo suficientemente sensible para detectar la presión de un apretón de manos. Podría, por lo tanto, ser ideal para ser utilizado en prótesis.
El material es sensible no solo a la presión sino también a la flexión,
por lo que una extremidad protésica podría algún día ser capaz de
registrar el grado de curvatura de una articulación.
Hay otras posibilidades comerciales. Los aparatos eléctricos y los cables recubiertos de este material podría repararse a sí mismos y obtener electricidad que fluya de nuevo sin un mantenimiento costoso ni complicado, sobre todo en la dificultad de alcanzar lugares como el interior de las paredes de un edificio o en vehículos.
El siguiente paso para el equipo es convertir el material en elástico y transparente, de modo que pueda ser que sea apto para el embalaje y la superposición de los dispositivos electrónicos o pantallas de visualización.
Un adelanto increíble para las muchas personas que necesitan micro injertos en alguna parte de su cuerpo y que así pueden recubrir sus extremidades o partes donde hayan tenido algún accidente, esperemos que en un futuro se siga trabajando en estos descubrimientos porque ayudan a tener una vida mejor a las personas
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