Conclusiones clave
- Un nuevo material ultrarresistente podría transformar las computadoras portátiles y otros dispositivos electrónicos personales.
- El material llamado 2DPA-1 es tan fuerte que incluso podría soportar un edificio.
- Otros materiales nuevos podrían crear sensores que permitan a nuestros teléfonos saber más sobre el entorno que nos rodea.
Las computadoras portátiles y otros dispositivos pronto podrían ser mucho más livianos y resistentes.
Investigadores del MIT han creado un nuevo material tan ligero como el plástico y tan resistente como el acero. El material, denominado 2DPA-1, es un tipo de poliaramida que se puede fabricar a escala industrial. Es lo último en una ola de materiales innovadores que podrían transformar la electrónica personal.
"Hay muchos problemas que se resuelven con nuevos materiales", dijo a Lifewire en una entrevista por correo electrónico Terry Gilton, un experto en materiales que es socio de la firma de capital de riesgo tecnológico Celesta Capital. "Imagínese pantallas lo suficientemente pequeñas como para caber en un par de anteojos de sol que puedan mostrarle cualquier cosa que pueda ver actualmente en la pantalla de su teléfono".
Autoensamblaje
El nuevo material de MIT es un polímero bidimensional que se autoensambla en láminas, a diferencia de todos los demás polímeros, que forman cadenas unidimensionales similares a espaguetis. Los científicos creían que era imposible inducir polímeros para formar láminas 2D hasta ahora.
Tal material podría usarse como un recubrimiento liviano y duradero para piezas de automóviles o teléfonos celulares, o como material de construcción para puentes u otras estructuras, dijo Michael Strano, profesor de ingeniería química en el MIT y autor principal del nuevo estudio.
MIT
"Normalmente no pensamos en los plásticos como algo que podrías usar para sostener un edificio, pero con este material, puedes habilitar cosas nuevas", dijo en el comunicado de prensa.
Los investigadores descubrieron que el módulo elástico del nuevo material, una medida de cuánta fuerza se necesita para deformar un material, es entre cuatro y seis veces mayor que el del vidrio a prueba de balas. También descubrieron que su límite elástico, o la fuerza necesaria para romper el material, es el doble que el del acero, aunque el material tiene solo una sexta parte de la densidad del acero.
En el comunicado de prensa, Matthew Tirrell, decano de la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular de la Universidad de Chicago, que no participó en el estudio, dijo que la nueva técnica "encarna una química muy creativa para hacer estos enlaces 2D polímeros."
Otra característica clave de 2DPA-1 es que es impermeable a los gases. Mientras que otros polímeros están hechos de cadenas enrolladas con espacios que permiten que los gases se filtren, el nuevo material está hecho de monómeros que se unen como LEGO, y las moléculas no pueden interponerse entre ellos.
"Esto podría permitirnos crear recubrimientos ultrafinos que pueden evitar por completo el paso de agua o gases", dijo Strano. "Este tipo de revestimiento de barrera podría usarse para proteger el metal en automóviles y otros vehículos, o estructuras de acero".
"Normalmente no pensamos en los plásticos como algo que podrías usar para sostener un edificio…"
Nuevos materiales
El descubrimiento del MIT es solo uno de los muchos materiales que pronto estarán disponibles para mejorar los dispositivos. Por ejemplo, las nuevas versiones de nanopartículas de varios metales como el titanio harán que la impresión 3D de componentes metálicos sea más rápida y económica, dijo Gilton. Esta 'fabricación aditiva' utilizando metales está revolucionando la fabricación.
Las nuevas tecnologías de visualización, como los puntos cuánticos, podrían reemplazar los materiales actuales que se utilizan para monitores y pantallas, señaló Gilton. "Son mejores para filtrar la luz y muestran mejores colores basados en nuevos compuestos", agregó.
Otros materiales innovadores podrían crear sensores que permitan a nuestros teléfonos saber más sobre el entorno que nos rodea, dijo Gilton. Por ejemplo, los polímeros únicos que cambian cuando absorben ciertos gases permiten la creación práctica de una 'nariz' electrónica en un chip.
Las empresas están investigando nuevas técnicas para materiales de construcción que permitirán construir chips con precisión atómica, dijo Casper van Oosten, director gerente y jefe del área comercial de Intermolecular, una empresa de Merck KGaA, Darmstadt, Alemania. Lifewire por correo electrónico. Los materiales se construyen átomo por átomo para fabricar potencialmente chips de computadora más baratos, más rápidos y más eficientes energéticamente.
"Los consumidores verán esto nuevamente en la explosión de dispositivos 'inteligentes' o 'inteligentes' que nos rodean, desde autos que conducen solos hasta anteojos AR/VR que reemplazan nuestras llamadas regulares de Zoom", dijo.
