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8 de junio de 2023

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por Zhao Weiwei; Li Xiaofei, Academia China de Ciencias

Recientemente, investigadores de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei (HFIPS) de la Academia de Ciencias de China, dirigidos por el Prof. Tian Xingyou y el Prof. Zhang Xian, junto con el Prof. asociado Yang Yanyu de la Facultad de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Zhengzhou , utilizó aleación de galio indio (EGaIn) para iniciar la polimerización y servir como relleno flexible para construir hidrogel de red doble de metal líquido/alcohol polivinílico (PVA)/P(AAm-co-SMA).

"El material resultante fue súper estirable y autorreparable", dijo Li Xiaofei, primer autor del artículo, "promoverá la investigación y la aplicación práctica de hidrogeles y metales líquidos en dispositivos inteligentes y campos militares".

El estudio fue publicado en Materials Horizons.

La mayoría de los hidrogeles conductores tienen cualidades mecánicas inferiores y carecen de las deseables capacidades de autorrecuperación y autocuración, lo que limita gravemente los usos potenciales de los hidrogeles. Los metales líquidos como la aleación de indio y galio (EGaIn) pueden endurecer los polímeros adaptándose a sus formas cambiantes. Además, el galio (Ga) en EGaIn puede iniciar la polimerización por radicales libres del monómero de vinilo.

En esta investigación, el equipo construyó un hidrogel de doble red (hidrogel LM) de metal líquido/PVA/P(AAm-co-SMA) con EGaIn como iniciador de la polimerización y como relleno flexible.

La red PVA usó microcristales de PVA y la interacción de coordinación de Ga3+ y PVA como enlaces cruzados, mientras que la red P(AAm-co-SMA) usó asociación hidrofóbica y microesferas EGaIn. El hidrogel LM estaba dotado de una excelente capacidad de superestiramiento (2000 %), tenacidad (3,00 MJ/m3), resistencia a las muescas y propiedad de autorreparación (> 99 % a 25 °C después de 24 h) debido a las múltiples interacciones físicas enlaces y el efecto sinérgico de la red rígida de microcristales de PVA y la red hidrofóbica dúctil P (AAm-co-SMA).

"Los sensores desarrollados para él se pueden usar en el monitoreo de la salud y la identificación del movimiento a través de la interacción humano-computadora", dijo Li Xiaofei, "gracias a la capacidad de detección de tensión sensible del hidrogel LM".

Como resultado de la baja emisividad infrarroja de EGaIn y su notable fototermia, el hidrogel LM muestra una promesa considerable en el camuflaje infrarrojo.

Más información: Xiaofei Li et al, Hidrogel de metal líquido autocurativo para la interacción humano-computadora y camuflaje infrarrojo, Materials Horizons (2023). DOI: 10.1039/D3MH00341H

Información del diario:Horizontes de materiales

Proporcionado por la Academia de Ciencias de China