Un termómetro puede ser estirado y arrugado por el agua
Los recientes brotes del nuevo coronavirus han puesto más que nunca de relieve la importancia de la cuarentena y la prevención. Cuando se monitorean los cambios en nuestro cuerpo, primero se mide la temperatura corporal. Por lo tanto, es muy significativo medir la temperatura con precisión y rapidez. A este respecto, un equipo de investigación ha desarrollado recientemente un conductor iónico de polímero estirable y arrugado para realizar un sensor térmico que podría medir la temperatura corporal mediante simples contactos, como llevar ropa o estrechar la mano, y un actuador que podría controlar los movimientos del músculo artificial.
Propiedades reológicas. a) Perfiles de viscosidad y b) perfiles del módulo de almacenamiento, módulo de pérdida y delta de la tangente (tan δ) de diferentes frecuencias angulares. c) Pruebas de despegue de PSPMA y P(SPMA-r-MMA)s.
Taiho Park (POSTECH)
El profesor Taiho Park y su estudiante, Junwoo Lee, del Departamento de Ingeniería Química de POSTECH, desarrollaron un conductor iónico flexible y térmicamente estable utilizando un disolvente de agua en una investigación conjunta con la Universidad Tecnológica de Nanyang por primera vez.
Sin embargo, se han desarrollado diversos materiales para conductores iónicos, con limitaciones que hay que superar. Un dispositivo semiconductor utilizado en la mayoría de los dispositivos electrónicos tiene un problema de disminución de las prestaciones electrónicas debido a la tensión mecánica cuando se estira o contrae. Además, un caucho con partículas de nanoplata requiere un proceso difícil y no es transparente. Los iones de hidrogel se secan fácilmente y pierden su flexibilidad.
Para resolver estos problemas, el equipo de investigación diseñó un polímero P (SPMA-r-MMA) con diferentes proporciones de cadena lateral iónica y materiales iónicos químicamente vinculados con cadenas de polímeros. Cuando se hace un conductor iónico, es crítico tener un proceso de solución a temperatura ambiente. Así, el conductor iónico del polímero recientemente desarrollado fue procesado con agua como disolvente y cubierto con una fina película. El proceso era mucho más sencillo que los convencionales y no utilizaba disolventes tóxicos y podía ser producido en masa.
El conductor iónico químicamente unido era térmicamente estable y estirable. Además, era autocurable que podía recuperar sus estructuras cuando se desgarraba o rompía. El equipo de investigación utilizó este conductor iónico para realizar un actuador térmicamente estable hasta 100°C y un sensor térmico flexible aplicable a un cuerpo por primera vez.
Junwoo Lee, que realizó la investigación, dijo: "Este es el primer ejemplo de desarrollo de un conductor iónico polimérico, que se utiliza en un dispositivo estirable de próxima generación, facilitando un disolvente de agua en lugar de un disolvente químico tóxico. El conductor iónico del polímero que desarrollamos esta vez es estirable, autocurable y térmicamente estable. Por esta razón, anticipamos que nuestra investigación tendrá un gran impacto en la industria de los aparatos electrónicos que se pueden llevar puestos".
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