Conclusiones clave
- El creciente campo de los materiales autorreparables algún día podría significar dispositivos que no necesitan reparaciones.
- Los investigadores han ideado nanocristales autorreparables que se pueden utilizar en semiconductores.
- Investigadores australianos demostraron recientemente una forma de ayudar a que el plástico impreso en 3D se cure solo a temperatura ambiente usando solo luces.
Olvídese de reemplazar las partes rotas, ya que su teléfono inteligente algún día podría curarse solo.
Los investigadores dicen que han descubierto nanocristales autorreparables que pueden usarse en semiconductores. Los nanocristales están destinados a paneles solares, pero podrían tener una amplia gama de usos en la electrónica. Es parte de un esfuerzo creciente por encontrar materiales que se reparen solos para reducir los desechos.
"Los usuarios ahora podrán reparar a mano grietas en circuitos previamente inaccesibles", dijo el experto en tecnología Jonathan Tian a Lifewire en una entrevista por correo electrónico. "Por lo general, cuando ocurren tales roturas, se puede desechar todo el chip (o incluso todo el dispositivo). Además, al prolongar la vida útil de los sistemas eléctricos, la tecnología de autorreparación reducirá la cantidad de desechos electrónicos que ingresan al medio ambiente".
Cúrate a ti mismo
Si bien los materiales de autocuración pueden parecer ciencia ficción de películas como The Terminator o Spiderman, se están convirtiendo en realidad. Científicos del Instituto de Tecnología de Israel desarrollaron recientemente semiconductores de nanocristales ecológicos capaces de autorrepararse.
El proceso utiliza un grupo de materiales llamados perovskitas dobles que muestran propiedades de autorreparación después de ser dañados por la radiación de un haz de electrones. Las perovskitas, descubiertas por primera vez en 1839, han atraído recientemente la atención de los científicos debido a sus características electroópticas únicas que las hacen altamente eficientes en la conversión de energía, a pesar de su bajo costo de producción. Las perovskitas podrían ser útiles en células solares.
Las nanopartículas de perovskita se produjeron en el laboratorio mediante un proceso breve y sencillo que implicó calentar el material durante unos minutos. Un microscopio electrónico de transmisión provocó fallas y agujeros en los nanocristales.
Los investigadores "vieron que los agujeros se movían libremente dentro del nanocristal pero evitaban sus bordes", escribió el equipo en un comunicado de prensa. "Los investigadores desarrollaron un código que analizó docenas de videos hechos con el microscopio electrónico para comprender la dinámica del movimiento dentro del cristal. Descubrieron que se formaban agujeros en la superficie de las nanopartículas y luego se movían a áreas internas energéticamente estables".
Campo en crecimiento
El campo de los materiales autorreparables se está expandiendo rápidamente. Por ejemplo, investigadores australianos demostraron recientemente una forma de ayudar a que el plástico impreso en 3D se cure a temperatura ambiente usando solo luces. El equipo de la Universidad de Nueva Gales del Sur ha demostrado que agregar un "polvo especial" a la resina líquida utilizada en el proceso de impresión puede ayudar a realizar reparaciones rápidas y sencillas en caso de que el material se rompa.
Las luces LED estándar brillantes pueden reparar el plástico impreso en aproximadamente una hora, lo que provoca una reacción química y la fusión de las dos piezas rotas.
Los investigadores afirman que todo el proceso hace que el plástico reparado sea aún más fuerte que antes de que se dañara. Se espera que un mayor desarrollo de la técnica ayude a reducir los desechos químicos en el futuro.
"En muchos lugares donde se usa un material polimérico, se puede usar esta tecnología", dijo Nathaniel Corrigan, uno de los miembros del equipo, en un comunicado de prensa. "Entonces, si un componente falla, puede reparar el material sin tener que tirarlo. Hay un beneficio ambiental obvio porque no tiene que volver a sintetizar un material nuevo cada vez que se rompe. Estamos aumentando la vida útil de estos materiales, lo que reducirá los desechos plásticos".
Bram Vanderborght, profesor de la Vrije Universiteit Brussel en Bélgica, forma parte de un equipo que trabaja en pinzas robóticas autorreparables. Las pinzas utilizan polímeros de autorreparación y están diseñadas para su uso en entornos donde los robots se dañan con frecuencia. "Pero esta tecnología y nuestro trabajo también tienen aplicaciones más allá de la aplicación actual", dijo a Lifewire en una entrevista por correo electrónico.
Los robots de autorreparación podrían proporcionar más autonomía en el futuro.
"Podemos esperar avances en el desarrollo de sistemas de materiales tolerantes a daños que admitan la funcionalidad electrónica y robótica", dijo Tian. "Estos sistemas pueden incluir materiales capaces de detectar daños, informar el evento y curar o ajustar las propiedades del material para mitigar el daño y evitar fallas o daños futuros".
