Crean un material elástico e impermeable a gases y líquidos
Una nueva técnica que usa metal líquido ha creado un material elástico apto potencialmente como envoltorio para tecnologías que requieren protección frente a los gases, como las baterías flexibles.
“Se trata de un paso importante porque durante mucho tiempo ha existido una disyuntiva entre la elasticidad y la impermeabilidad a los gases”, afirma Michael Dickey, coautor de un artículo sobre el trabajo y catedrático Camille & Henry Dreyfus de Ingeniería Química y Biomolecular de la Universidad Estatal de Carolina del Norte. El avance se publica en Science.
“Básicamente, las cosas que eran buenas para mantener los gases fuera tendían a ser duras y rígidas. Y lo que ofrecía elasticidad permitía que los gases se filtraran –señala–. Nosotros hemos creado algo que ofrece la elasticidad deseada a la vez que impide la entrada de gases”.
La nueva técnica utiliza una aleación eutéctica de galio e indio (EGaIn). Eutéctico significa que la aleación tiene un punto de fusión inferior al de sus componentes. En este caso, el EGaIn es líquido a temperatura ambiente.
Los investigadores crearon una fina película de EGaIn y la envolvieron en un polímero elástico. La superficie interior del polímero se recubrió con microesferas de vidrio que impedían que la película líquida de EGaIn se acumulara. El resultado final es una bolsa elástica revestida de metal líquido que no permite la entrada ni la salida de gases ni líquidos.
Los investigadores comprobaron la eficacia del nuevo material evaluando hasta qué punto permitía la evaporación del contenido líquido y hasta qué punto permitía la fuga de oxígeno de un recipiente sellado fabricado con el material.
“Descubrimos que no se producía ninguna pérdida apreciable de líquido ni de oxígeno con el nuevo material”, afirma Tao Deng, coautor y profesor de la cátedra Zhi Yuan de la Universidad Jiao Tong de Shanghai.
Los investigadores también son conscientes de los costes asociados a la fabricación del nuevo material. “Los metales líquidos son bastante caros –indica Deng–. Sin embargo, somos optimistas en cuanto a la posibilidad de optimizar la técnica, por ejemplo, haciendo más fina la película de EGaIn- para reducir el coste. De momento, un solo paquete costaría unos pocos dólares, pero no intentamos optimizar el coste, así que hay camino por recorrer para abaratarlo”, añade.
Los investigadores están estudiando opciones de ensayo para determinar si el material es realmente una barrera aún más eficaz de lo que han podido demostrar hasta ahora.
“Básicamente, hemos llegado al límite del equipo de pruebas de que disponíamos –reconoce Dickey–. También estamos buscando socios industriales para explorar posibles aplicaciones de este trabajo. Las baterías flexibles para su uso con electrónica blanda es una aplicación obvia, pero otros dispositivos que utilizan líquidos o son sensibles al oxígeno se beneficiarán de esta tecnología”.
