Una reacción química típica que la mayoría de la gente ha observado ha inspirado un nuevo método para producir una película de gel flexible que podría conducir al desarrollo de sensores, baterías, robótica y otros campos.
Crédito de la imagen: Universidad de Texas en Austin.
Texas Los ingenieros dirigieron un equipo de investigación que fue pionero en un enfoque de «inmersión y pelado» para la fabricación simple y rápida de membranas bidimensionales de ionogel. Cuando los materiales de biomasa sostenible se sumergen en solventes específicos, las partículas responden automáticamente autoensamblándose en películas delgadas funcionales en el borde del material que se pueden quitar fácilmente con un par de pinzas.
Según los investigadores, este método fue motivado por lo que sucede con la leche a temperaturas elevadas en la vida cotidiana.
En el efecto de batido de leche, se forma una película en la capa exterior de la leche cuando se calienta. Nos hemos inspirado y explorado este fenómeno en diferentes materiales para producir películas de gel multifuncionales que son fáciles de separar..
Guihua Yu, Profesor, Departamento Walker de Ingeniería Mecánica e Instituto de Materiales de Texas, Facultad de Ingeniería Cockrell
El estudio ha sido publicado en la revista Síntesis de la naturaleza.
Estos geles consisten en una red polimérica recubierta de un líquido iónico. En estructura, se pueden comparar con los hidrogeles, en los que el agua es el componente líquido. Por otro lado, los ionogeles tienen una estructura menos rígida que permite que los iones se muevan más libremente.
Como resultado, son muy conductivos y sensibles. Tienen mucho potencial como sensores, tal vez como parte de la electrónica portátil que puede rastrear los movimientos, los latidos del corazón y otros aspectos del control de la salud con mayor precisión. También se pueden usar como electrolito en baterías de estado sólido, que transportan iones de un lado a otro para ayudar en la carga y descarga.
El gran avance de la investigación está en el innovador proceso de fabricación, que trabaja sobre varios materiales diferentes. Esta técnica se puede repetir cientos o miles de veces de forma rápida y económica. Además, las películas se pueden procesar fácilmente para que sean tan gruesas o delgadas como sea necesario, así como también se pueden moldear o recubrir con otros materiales.
«Este método de autoensamblaje verdaderamente simple y efectivo permite la producción rápida y escalable de películas poliméricas 2D funcionales a partir de varios materiales de biomasa sostenible, que incluyen celulosa, quitosano, seda de fibroína, goma guar y más.”, señala Nancy (Yuhong) Gu, una de las autoras principales del artículo, una exestudiante de posgrado en el laboratorio de Yu que ahora es investigadora posdoctoral en el MIT.
Yu esperaba que otros investigadores adoptaran esta técnica y la aplicaran a una variedad de tecnologías. El equipo de investigación continuará mejorando las propiedades mecánicas para aplicaciones más avanzadas y la funcionalidad de las tecnologías de próxima generación, como la electrónica portátil, la robótica inteligente y la inteligencia artificial.
Investigadores de la Universidad Forestal del Noreste y la Universidad de Tecnología Química de Shenyang en China también participaron en el estudio.
Referencia de la revista:
Chu, Y.; y otros. (2023). Una estrategia general para la síntesis de membranas biomoleculares de ionogel mediante autoensamblaje inducido por solventes. Síntesis de la naturaleza. doi.org/10.1038/s44160-023-00315-5.
fuente: https://www.utexas.edu/
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