Los cient\u00edficos est\u00e1n interesados \u200b\u200ben desarrollar nuevos materiales para dispositivos electr\u00f3nicos port\u00e1tiles livianos, flexibles y asequibles para que, alg\u00fan d\u00eda, la ca\u00edda de nuestros tel\u00e9fonos inteligentes no provoque da\u00f1os irreparables. Un equipo de la Universidad de California, Merced, ha fabricado pel\u00edculas de pol\u00edmeros conductores que en realidad se endurecen en respuesta al impacto en lugar de romperse, de manera muy similar a como mezclar almid\u00f3n de ma\u00edz y agua en cantidades apropiadas produce una suspensi\u00f3n que es l\u00edquida cuando se agita lentamente pero se endurece cuando lo golpeas (es decir, \u00aboobleck\u00bb). Describieron su trabajo en una charla en la reuni\u00f3n de esta semana de la Sociedad Qu\u00edmica Estadounidense en Nueva Orleans.<\/p>\n
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\u00abLa electr\u00f3nica basada en pol\u00edmeros es muy prometedora\u00bb, afirm\u00f3 Di Wu, postdoctorado en ciencia de materiales en la UCM. \u00abQueremos hacer que la electr\u00f3nica de pol\u00edmero sea m\u00e1s ligera, m\u00e1s barata y m\u00e1s inteligente. [With our] sistema, [the polymers] Puede volverse m\u00e1s duro y fuerte cuando haces un movimiento repentino, pero… flexible cuando simplemente haces tu movimiento diario y rutinario. No son constantemente r\u00edgidos ni constantemente flexibles. Simplemente responden al movimiento de tu cuerpo\u00bb.<\/p>\n<\/div>\n
Como informamos anteriormente, oobleck es simple y f\u00e1cil de hacer. Mezcle una parte de agua con dos partes de almid\u00f3n de ma\u00edz, agregue una pizca de colorante alimentario para divertirse y obtendr\u00e1 oobleck, que se comporta como l\u00edquido o s\u00f3lido, dependiendo de cu\u00e1nto estr\u00e9s se aplique. Revu\u00e9lvelo lenta y constantemente y quedar\u00e1 l\u00edquido. Golp\u00e9alo fuerte y se volver\u00e1 m\u00e1s s\u00f3lido bajo tu pu\u00f1o. Es un ejemplo cl\u00e1sico de fluido no newtoniano.<\/p>\n
En un fluido ideal, la viscosidad depende en gran medida de la temperatura y la presi\u00f3n: el agua seguir\u00e1 fluyendo independientemente de otras fuerzas que act\u00faen sobre ella, como agitaci\u00f3n o mezcla. En un fluido no newtoniano, la viscosidad cambia en respuesta a una deformaci\u00f3n o fuerza cortante aplicada, superando as\u00ed el l\u00edmite entre el comportamiento l\u00edquido y s\u00f3lido. Revolver una taza de agua produce una fuerza cortante y el agua se corta para apartarse. La viscosidad permanece sin cambios. Pero en el caso de fluidos no newtonianos como el oobleck, la viscosidad cambia cuando se aplica una fuerza cortante.<\/p>\n
El ketchup, por ejemplo, es un fluido no newtoniano que se espesa, lo cual es una de las razones por las que golpear el fondo de la botella no hace que el ketchup salga m\u00e1s r\u00e1pido; la aplicaci\u00f3n de fuerza aumenta la viscosidad. El yogur, la salsa gravy, el barro y el pud\u00edn son otros ejemplos. Y tambi\u00e9n lo es oobleck. (El nombre deriva de un libro infantil del Dr. Seuss de 1949, Bartolom\u00e9 y el Oobleck<\/em>.) Por el contrario, la pintura que no gotea exhibe un efecto de \u00abdiluci\u00f3n por cizallamiento\u00bb, se aplica con brocha f\u00e1cilmente pero se vuelve m\u00e1s viscosa una vez que est\u00e1 en la pared. El a\u00f1o pasado, los cient\u00edficos del MIT confirmaron que la fricci\u00f3n entre part\u00edculas era fundamental para esa transici\u00f3n de l\u00edquido a s\u00f3lido, identificando un punto de inflexi\u00f3n cuando la fricci\u00f3n alcanzaba un cierto nivel y la viscosidad aumentaba abruptamente.<\/p>\n\n Anuncio <\/span> <\/p>\n<\/aside>\nWu trabaja en el laboratorio de la cient\u00edfica de materiales Yue (Jessica) Wang, quien decidi\u00f3 intentar imitar el comportamiento de espesamiento por cizallamiento del oobleck en un material polim\u00e9rico. Los componentes electr\u00f3nicos de pol\u00edmeros flexibles generalmente se fabrican uniendo pol\u00edmeros conductores conjugados, que son largos y delgados, como espaguetis. Pero estos materiales a\u00fan se romper\u00e1n en respuesta a impactos particularmente grandes y\/o r\u00e1pidos.<\/p>\n
Entonces, Wu y Wang decidieron combinar los pol\u00edmeros tipo espagueti con mol\u00e9culas de polianilina m\u00e1s cortas y poli(3,4-etilendioxitiofeno)poliestireno sulfonato, o PEDOT:PSS, cuatro pol\u00edmeros diferentes en total. Dos de los cuatro tienen carga positiva y dos tienen carga negativa. Usaron esa mezcla para hacer pel\u00edculas el\u00e1sticas y luego probaron las propiedades mec\u00e1nicas.<\/p>\n
He aqu\u00ed que las pel\u00edculas se comportaron de manera muy parecida a oobleck, deform\u00e1ndose y estir\u00e1ndose en respuesta al impacto en lugar de romperse. Wang compar\u00f3 la estructura con un gran plato de espaguetis y alb\u00f3ndigas, ya que a las mol\u00e9culas cargadas positivamente no les gusta el agua y, por lo tanto, se agrupan en microestructuras en forma de bolas. Ella y Wu sugieren que esas microestructuras absorben la energ\u00eda del impacto, aplan\u00e1ndose sin romperse. Y no hace falta mucho PEDOT:PSS para conseguir este efecto: s\u00f3lo el 10 por ciento fue suficiente.<\/p>\n
Otros experimentos identificaron un aditivo a\u00fan m\u00e1s eficaz: nanopart\u00edculas de 1,3-propanodiamina cargadas positivamente. Estas part\u00edculas pueden debilitar las interacciones de los pol\u00edmeros en forma de \u00abalb\u00f3ndigas\u00bb lo suficiente como para que puedan deformarse a\u00fan m\u00e1s en respuesta a los impactos, al tiempo que fortalecen las interacciones entre los largos pol\u00edmeros enredados en forma de espagueti.<\/p>\n
El siguiente paso es aplicar sus pel\u00edculas de pol\u00edmero a dispositivos electr\u00f3nicos port\u00e1tiles como correas y sensores de relojes inteligentes, as\u00ed como a dispositivos electr\u00f3nicos flexibles para monitorear la salud. El laboratorio de Wang tambi\u00e9n ha experimentado con una nueva versi\u00f3n del material que ser\u00eda compatible con la impresi\u00f3n 3D, abriendo a\u00fan m\u00e1s oportunidades. \u00abHay una serie de aplicaciones potenciales y estamos entusiasmados de ver ad\u00f3nde nos llevar\u00e1 esta nueva propiedad no convencional\u00bb, dijo Wang.<\/p>\n<\/p><\/div>\n
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