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Fibra electrónica estirable con metal líquido
El avance combina una alta conductividad con una flexibilidad extrema (estirándose hasta diez veces su longitud) allanando el camino para dispositivos portátiles, robots blandos y tejidos sensores de movimiento de próxima generación.
Investigadores de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) han desarrollado una nueva “fibra electrónica” incrustada con gotas de una aleación de metal líquido a temperatura ambiente, que sigue siendo conductora de manera confiable incluso cuando se estira más de diez veces su longitud original.
El avance se centra en incrustar un metal líquido de indio y galio no tóxico en una matriz de elastómero blando y luego utilizar un proceso de estirado térmico (normalmente utilizado para fibra óptica) para convertir una preforma más grande en fibras largas y delgadas.A medida que se estira la fibra y se estira el material, el metal líquido se rompe en finas gotas y activa vías conductoras específicas, lo que le da al equipo un control preciso sobre qué regiones de la fibra conducen y cuáles no.
En las pruebas, la fibra mantuvo una alta sensibilidad incluso cuando se extendió a más de 10 veces su longitud original, comportamientos que muchos dispositivos electrónicos estirables existentes luchan por lograr debido a las compensaciones entre conductividad, capacidad de estiramiento y durabilidad.Como prueba de concepto, el equipo integró la fibra en una rodillera suave.El aparato ortopédico rastreó la flexión de la rodilla, la marcha al correr, ponerse en cuclillas y saltar, y reconstruyó con éxito los ángulos de movimiento en tiempo real.
El equipo explica que el trabajo tiene potencial de escala e integración: la electrónica convencional tiende a ser rígida, frágil o voluminosa, lo que limita su uso en dispositivos portátiles, robótica blanda y textiles.Por el contrario, la nueva fibra puede, en principio, incrustarse en metros o incluso kilómetros de tela, ofreciendo un camino hacia prendas inteligentes, prótesis, pieles robóticas y textiles sensores de movimiento.La traducción a productos comerciales traerá desafíos: fabricar en grandes volúmenes, garantizar la durabilidad a largo plazo y la integración en los textiles cotidianos no son triviales.Pero esta investigación, publicada en Nature Electronics, muestra un paso concreto hacia una electrónica que literalmente se extiende con el usuario o la máquina.