El nuevo
material, el primero de sus características, tarda 30 minutos en recuperarse de
un corte. Podrá ayudar a fabricar prótesis y aparatos electrónicos más
flexibles, duraderos y autoreparables.
Un equipo de 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 podría llevar al desarrollo de prótesis más
inteligentes y aparatos electrónicos más flexibles y resistentes que se autoreparen.
La piel humana es un invento
excepcional. No solo es sensible, lo que permite enviar al cerebro la
información precisa sobre presión y temperatura del exterior, sino que también
logra repararse eficientemente para conservar una barrera que nos proteja
frente a las agresiones del mundo. Los científicos han combinado estas dos
características en un material sintético. En concreto, el material puede sentir
la presión y repararse a sí mismo cuando se daña o se corta.
Antiguos
avances en piel artificial desarrollados en la última década tienen grandes
inconvenientes. 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.
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.
Sensible 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.
Hay
otras posibilidades comerciales además de prótesis sensibles. Los aparatos
eléctricos y los cables recubiertos de este material podrían 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.
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