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Circuitos electrónicos que se autorreparan

Actualidad informática. Electrónica autoreparable. Rafael Barzanallana
Una conexión eléctrica se agrieta y se rompe. Que pueda ser reparada de inmediato por una especie de autocuración, es lo que  muestra un equipo estadounidense, que no es su primer proyecto de este tipo. La receta: microcápsulas de metal líquido.

Un dispositivo electrónico o la batería puede dejar de trabajar para una pequeña ruptura en una conexión eléctrica, a pesar de que sea apenas visible a simple vista. El equipo de Jeffrey Moore de la Universidad de Illinois (EE.UU.), persiste durante años para encontrar una solución elegante con materiales de autosanación. No son los únicos que quieren imitar a esta maravillosa y conocida característica de plantas y animales: la curación.

Incluso podemos decir que para los científicos es un campo apasionante. En Francia, Ludwik Leibler y su equipo del laboratorio  Matière molle et chimie (una unidad conjunta del CNRS y ESPCI, École supérieure de physique et de chimie industrielles, de París), el mismo que ha inventado una extraordinaria material plástico deformable, presentó una especie de goma que se puede curar. Los fabricantes de automóviles están interesados en pinturas y barnices contra las rozaduras, y en el sector aeroespacial, que tratan de luchar contra los quebrantos.

Jeffrey Moore, también quiere restaurar la conducción eléctrica. Es una lástima, de verdad, dice, ver un dispositivo electrónico totalmente inútil para una grieta miserable. El primer intento fue en 2009 con microcápsulas llenas de nanotubos de carbono. Se rompen bajo el efecto de un golpe, la liberación de los nanotubos, que se extiende a través de la grieta y, ya que conducen la electricidad, se logra la restauración de la conducción.

El método se ha demostrado entre dos fragmentos separados  100 nanómetros (para simular una rotura), pero presenta algunas dificultades, tales como el tamaño de las cápsulas, que debe ser pequeño, y, por otra parte, precisamente, de tamaño entre 280 y 350 nm.

Reparación al instante

El equipo tiene una repetición de otra receta. Las cápsulas, hechas de un polímero son más grandes – 10 y 200 micras en las pruebas – y no contienen los nanotubos de carbono, pero una solución compuesta de líquido de galio e indio metálico (una mezcla líquida sobre 16 C). Esta vez, el equipo probó el polvo en un verdadero conductor de oro, sujeto a una tensión y en el que se han creado fracturas que interrumpen la conexión.

Resultado: ¡funciona! La decocción de las microcápsulas incluidas en un material aislante (resina epoxi) que se adhiere al conductor se comporta como se esperaba. Al romper las grietas, las pequeñas «botellas» liberan el metal líquido que se está extendiendo en las grietas y restaurar el flujo de corriente «, más del 99%», dice la publicación en la revista Advanced Materials. La reparación t arda160 microsegundos, señalaron los investigadores, de modo que una fractura consolidada de esta forma no tendría ningún efecto en un dispositivo electrónico, que seguiría funcionando.

Los investigadores probaron el efecto del tamaño y número de microcápsulas. La conclusión es que los pequeños da mejores resultados que las grandes. Preparados a base de cápsulas de 10 micras de restaurar el flujo eléctrico en todas las pruebas, mientras que la tasa cae al 90% de los ensayos con las cápsulas de 200 micrómetros. Pero entonces sólo tienes que poner más en la resina epoxi para mejorar el rendimiento.

El equipo seguirá estudiando este microcápsulas con el metal líquido, dice, con una vista de las aplicaciones en sistemas sensibles, tales como baterías o dispositivos electrónicos a bordo de las aeronaves o naves espaciales.

Fuente: Futura-Techno

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