Electrónica elástica que resiste caídas y puede autorrepararse

Los teléfonos móviles actuales no están preparados para soportar muchas caídas. Como el resto de aparatos de la electrónica convencional, se caracterizan por una estructura interna básicamente rígida y frágil.

Michael Bartlett, Ravi Tutika y A. B. M. Tahidul Haque, los tres del Virginia Tech en Estados Unidos, han creado un nuevo tipo de electrónica blanda que abre el camino hacia dispositivos autorreparables, reconfigurables y reciclables. Esta nueva electrónica se caracteriza por circuitos en forma de piel que son elásticos y blandos, soportan numerosos daños por golpes, perforaciones y otros sin perder la conductividad eléctrica y pueden reciclarse para generar nuevos circuitos al final de la vida útil del aparato del que formaban parte.

Los dispositivos electrónicos de uso más común hoy en día, como por ejemplo los teléfonos inteligentes y los ordenadores portátiles, contienen materiales rígidos que utilizan cables soldados para las conexiones internas. El circuito blando desarrollado por el equipo de Bartlett sustituye estos materiales rígidos por compuestos electrónicos blandos y diminutas gotas de metal líquido conductoras de electricidad. Esta electrónica blanda forma parte de un campo tecnológico que está emergiendo rápidamente y que se espera que proporcione a los aparatos un nivel de durabilidad muy superior al que ha venido siendo habitual hasta ahora.

Las gotas de metal líquido se dispersan inicialmente en un elastómero, un tipo de polímero gomoso, como gotitas aisladas eléctricamente.

Los nuevos circuitos, gracias a ser flexibles y blandos como la piel, pueden tener una estructura interna que les permite seguir funcionando incluso cuando han sufrido daños extremos. Si se hace un agujero en estos circuitos, las gotas de metal pueden suplir la parte conductora cortada y seguir transfiriendo energía. En vez de cortarse la conexión por completo, como en el caso de un cable tradicional, las gotas hacen nuevas conexiones alrededor del agujero para seguir pasando electricidad.

La corriente eléctrica pasa por un circuito con capacidad de autorreparación. (Foto: Alex Parrish, Virginia Tech)

Los nuevos circuitos, gracias a su elasticidad, también pueden ser estirados sin perder su conexión eléctrica. En las pruebas, los científicos estiraron el dispositivo hasta más de 10 veces su longitud original sin que fallara durante el período de investigación.

Al final de la vida útil del aparato, las gotas de metal y los materiales gomosos pueden reprocesarse y volver a una solución líquida, lo que los convierte en reciclables. A partir de ahí, pueden volver a emplearse para fabricar otro dispositivo, al termino de cuya vida útil comenzará otro ciclo. Este enfoque que ofrece una vía clara hacia la electrónica sostenible.

Bartlett y sus colegas exponen en la revista académica Communications Materials los detalles técnicos de los últimos resultados de su labor de investigación y desarrollo, con el título “Self-healing liquid metal composite for reconfigurable and recyclable soft electronics”. (Fuente: NCYT de Amazings)