Plástico con cierta sensibilidad táctil y capaz de autorrepararse

Algo que nos resulta tan cotidiano como la piel humana es en realidad un material extraordinario, que fascina a los expertos en ciencia de materiales que tratan de emular sus notables propiedades.

Nuestra piel no sólo es sensible mediante el sentido del tacto, sino que además envía al cerebro información bastante precisa sobre la presión y la temperatura, y por si fuera poco también se autorrepara eficazmente, para seguir ejerciendo de barrera protectora entre el interior del cuerpo y el mundo exterior.

Combinar estos rasgos en un solo material sintético representó un desafío para el equipo de la ingeniera química Zhenan Bao, profesora en la Universidad de Stanford en California. Ahora, ella y sus colaboradores han tenido éxito al fabricar el primer material que puede detectar tanto niveles sutiles de presión como autorrepararse cuando es cortado.

En la última década, se han producido avances notables en el desarrollo de piel sintética, pero incluso los materiales con capacidad de autorreparación más eficaces adolecían de grandes desventajas. Algunos tenían que ser expuestos a altas temperaturas para autorrepararse, lo que los hacía poco prácticos para el uso cotidiano. Otros podían autorrepararse a la temperatura ambiente, pero como consecuencia del mero cierre de un corte cambiaba significativamente su estructura mecánica o química, por lo que podían restaurarse sólo una vez. Y, más importante aún, ningún material con capacidad de autorreparación era buen conductor de la electricidad, una propiedad crucial ya que en infinidad de aplicaciones la fuente de energía es la electricidad.

El equipo de Bao, Benjamin Chee-Keong Tee, y Chao Wang ha tenido éxito combinando dos ingredientes para conseguir lo que Bao define como "lo mejor de ambos mundos", la capacidad de autorreparación de un polímero plástico y la conductividad eléctrica de un metal.


A fin de ver hasta qué punto el material podía recobrar tanto su fortaleza mecánica como su conductividad eléctrica después de sufrir un daño, los investigadores tomaron una tira del nuevo material y la cortaron por la mitad con un bisturí. Después de apretar suavemente entre sí los pedazos durante unos segundos, comprobaron que el material alcanzó el 75 por ciento de su fortaleza mecánica y conductividad eléctrica originales. El material se restauró en cerca del 100 por cien en aproximadamente 30 minutos.

Además, la misma muestra podía cortarse repetidamente por el mismo sitio. Después de 50 cortes y reparaciones, una muestra resistió la torcedura y el estiramiento tan bien como el material original intacto.

Los dispositivos eléctricos y los cables conductores cubiertos con este material podrían repararse por sí solos en muchos casos y conseguir que fluyera de nuevo la electricidad sin necesidad de un mantenimiento costoso y difícil, sobre todo en lugares de difícil acceso como el interior de paredes de edificios o en sitios del interior de un vehículo que están fuera del alcance normal de una persona.

El material es lo bastante sensible para detectar una presión como la de un apretón de manos entre dos personas que se saludan. Podría ser ideal para su uso en prótesis. El material no sólo es sensible a la presión sino también a la flexión, por lo que una prótesis de extremidad hecha parcialmente con este material podría en teoría permitir captar el grado de torsión en una articulación.

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