El gel activado por luz podría afectar a los dispositivos portátiles, la robótica blanda y más

Consideremos la principal diferencia entre los sistemas vivos y la electrónica: el primero es generalmente blando y blando, mientras que el segundo es duro y rígido. Ahora, en un trabajo que podría afectar las interfaces hombre-máquina, los dispositivos biocompatibles, la robótica blanda y más, los ingenieros y colegas del MIT han desarrollado un gel suave y flexible que cambia drásticamente su conductividad al aplicar luz.

Ingrese al creciente campo de la ionotrónica, que implica transferir datos a iones o moléculas cargadas. La electrónica hace lo mismo con los electrones. Pero si bien esto último está bien establecido, la ionotrónica aún está en desarrollo, con una excepción importante: los sistemas vivos. Las células de nuestro cuerpo interactúan con una variedad de iones, desde potasio hasta sodio.

La ionotrónica, a su vez, puede servir de puente entre la electrónica y el tejido biológico. Las aplicaciones potenciales van desde tecnología portátil suave hasta interfaces hombre-máquina

Thomas J. Wallin, profesor de desarrollo profesional John F. Elliott en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales del MIT y líder del trabajo, dijo: “Encontramos un mecanismo para controlar la dinámica de la población de iones local en un material blando. Esto podría permitir un sistema que se adapte a los estímulos ambientales, en este caso la luz”. En otras palabras, el sistema podría cambiar automáticamente en respuesta a cambios en la luz, lo que podría permitir un procesamiento de señales complejo en materiales blandos.

Recientemente se publicó en línea un artículo de acceso abierto sobre el trabajo. Naturaleza de la comunicación.

Un jardín en crecimiento

Aunque otros han desarrollado materiales ionotrónicos de alta conductividad que permiten el movimiento rápido de los iones, estas conductividades no se pueden controlar. “Lo que estamos haciendo es usar la luz para cambiar un material blando de aislante a algo que sea 400 veces más conductor”, dijo Xu Liu, primer autor del artículo y ex postdoctorado del MIT en ciencia e ingeniería de materiales, que ahora es profesor asistente entrante en el King’s College de Londres.

La clave del trabajo es una clase de materiales conocidos como generadores de fotoiones (PIG). Estos pueden volverse aproximadamente 1000 veces más conductores tras la aplicación de luz. El equipo del MIT ha optimizado una forma de incorporar un PIG en caucho de poliuretano disolviendo primero un polvo de PIG en un solvente y luego usando un método de hinchamiento para introducirlo en el caucho.