Resumen: Para combatir la contaminación producida por los plásticos que afecta los mares, investigadores de la Universidad de Cornell desarrollaron un nuevo polímero capaz de degradarse con la radiación ultravioleta.
La fabricación de materiales a base de polímeros conductores tiene muchas limitaciones, la impresión 3D puede ser la solución, pero solo utilizando estructuras simples. Se busca utilizar a los polímeros conductores debido a la combinación de propiedades de un polímero común y la conductividad eléctrica intrínseca que poseen.
Diseñaron una
tinta polimérica con propiedades reológicas favorables para la impresión 3D
teniendo alta resolución, alta relación de aspecto, fabricación altamente
reproducible de polímeros conductores. Generalmente este tipo de polímeros son
utilizados en forma de solución de polímero cuya baja viscosidad impide su uso
directo para la impresión 3D.
En este estudio los
científicos usaron una tinta de polímero conductor imprimible en 3D de alto
rendimiento basada en PEDOT: PSS, con la viscosidad del polímero se observó que
dependía directamente de la concentración de las nanofibrillas de PEDOT:PSS,
una baja viscosidad provoca la dispersión lateral de las tintas impresas en 3D
sobre el sustrato y una alta viscosidad obstruye las boquillas de impresión,
por lo que se buscó una concentración de nanofibrillas intermedia para que sea
capaz de ser imprimible con propiedades reológicas óptimas.
Esta tinta puede
ser almacenada durante un mes en condiciones ambientales sin alguna variación
de su capacidad de impresión. Luego de la impresión 3D, se secan y se recocen
los polímeros conductores para eliminar algún solvente residual y así facilitar
la formación de dominios cristalinos ricos en PEDOT y la posterior filtración
entre las nanofibrillas de PEDOT:PSS, las estructuras de PEDOT:PSS puro y seco
pueden ser convertidas fácilmente en hidrogeles estables mediante una hinchazón
en un ambiente húmedo.
La conductividad
en estado seco es cinco veces más que en su estado hidrogel. La flexibilidad de
este polímero conductor impreso en 3D es un poco mayor en su estado hidrogel
que en su estado seco, al ser flexionados por tracción y compresión muestra una
pequeña variación de la conductividad en ambos estados. Los polímeros impresos
en 3D muestran una alta capacidad de almacenamiento de carga. Los científicos realizaron experimentos con una sonda
neural de señales bioelectrónicas in vivo de fácil fabricación, mostrando
buenos resultados.
Referencia:
Hyunwoo Yuk, Baoyang Lu, Shen Lin, Kai Qu, Jingkun Xu, Jianhong Luo & Xuanhe Zhao. 3D printing of conducting polymers. Nature Communications. March 30, 2020
Reddación: Dennis Gonzales
