Científicos han desarrollado un nuevo material conductor híbrido, parte polímero elástico y parte metal líquido, que se puede estirar y doblar a voluntad. Los circuitos hechos con este material pueden tomar la mayoría de formas bidimensionales y no son tóxicos. La investigación fue recientemente publicada en la revista científica iScience.

La mayoría de materiales que se utilizan para realizar circuitos flexibles son tóxicos, costosos y normalmente se rompen o degradan después de varias deformaciones grandes. El nuevo material desarrollado es un conductor de polímeros metálicos imprimibles, altamente estirables y biocompatibles.

“Estos son los primeros circuitos electrónicos flexibles que son a la vez altamente conductivos y elásticos, totalmente biocompatibles y capaces de fabricarse cómoda y fácilmente”, afirmó Xingyu Jiang, autor principal de estudio y profesor del Centro Nacional de Nanociencia y Tecnología en China. “Creemos que tendrá aplicaciones tanto para dispositivos electrónicos portátiles como para dispositivos implantables”

El material se ha denominado como “Conductor de Polímero Metálico” (MPC), ya que se trata de una combinación de dos componentes con propiedades muy diferentes pero igualmente deseables. En este caso, los metales no son conductores sólidos conocidos como el cobre, plata u oro, sino galio e indio, que existen en forma de líquidos espesos que permiten el flujo de electricidad. Los investigadores encontraron que la inclusión e esta mezcla líquida de metal dentro de una red de soporte de polímero a base de silicona produjo materiales mecánicamente elásticos con suficiente conductividad para soportar el funcionamiento de los circuitos.

De cerca, la estructura del MPC se puede comparar con islas de metal líquido redondas que flotan en un mar de polímero, con un manto de metal líquido debajo para garantizar la conductividad total. Los investigadores probaron con éxito diferentes formulaciones de MPC en una variedad de aplicaciones, incluso en sensores para guantes de teclado portátiles y como electrodos para estimular el paso del ADN a través de las membranas de las células vivas.

«Las aplicaciones del MPC dependen de los polímeros», dice Lixue Tang,  estudiante graduado en el grupo de investigación de Jiang. «Echamos polímeros super elásticos para hacer MPCs para circuitos elásticos. Utilizamos polímeros biocompatibles y biodegradables cuando queremos MPC para dispositivos implantables. En el futuro, incluso podríamos construir robots blandos mediante la combinación de polímeros electroactivos».

En principio, los autores afirman que su método para fabricar MPCs, que incluye serigrafía y modelado de microfluidos, puede acomodar cualquier geometría bidimensional, así como diferentes grosores y propiedades eléctricas, dependiendo de las concentraciones de las tintas líquidas de metal a pulverizar . Esta versatilidad podría conducir directamente a aplicaciones biomédicas, como parches flexibles para identificar y mitigar la enfermedad cardíaca.

«Queríamos desarrollar materiales biocompatibles que pudieran usarse para fabricar dispositivos portátiles o implantables para diagnosticar y tratar enfermedades sin comprometer la calidad de vida, y creemos que este es un primer paso para cambiar la forma en que se manejan las enfermedades cardiovasculares y otras afecciones, «concluye Jiang.