Investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y colaboradores ha desarrollado un gel blando y flexible cuya conductividad cambia de forma marcada cuando se expone a la luz, un avance que podría afectar a interfaces persona-máquina, dispositivos biocompatibles, tecnología wearable blanda y robótica blanda. El trabajo se enmarca en la ionotrónica, un campo emergente en el que la transferencia de datos se realiza mediante iones en lugar de electrones.
La investigación busca acercar la electrónica a los tejidos biológicos. Frente a los sistemas vivos, que son blandos, la electrónica convencional sigue basándose en materiales rígidos. Según los autores, los materiales ionotrónicos pueden servir de puente entre ambos entornos, ya que las células del cuerpo se comunican mediante iones como el sodio o el potasio.
Thomas J. Wallin, profesor de desarrollo de carrera John F. Elliott en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales del MIT y responsable del trabajo, señala que el equipo ha identificado un mecanismo para controlar de forma dinámica la población local de iones en un material blando. Ese comportamiento permitiría que el sistema se adaptara automáticamente a estímulos ambientales, en este caso la luz, y facilitara un procesamiento de señales más complejo en materiales flexibles.
Gel activado por la luz
El gel desarrollado por el MIT es un ejemplo de cómo este campo emergente podría integrarse en las tecnologías actuales. Los investigadores descubrieron que al aplicar luz sobre el material, este pasa de ser un aislante a volverse hasta 400 veces más conductor. Esta capacidad de adaptación a los estímulos ambientales podría permitir el procesamiento de señales complejas en materiales blandos, lo que abre la puerta a nuevas posibilidades en el diseño de materiales inteligentes.
El material está basado en generadores de fotoiones (PIGs), que pueden aumentar su conductividad hasta 1.000 veces cuando se exponen a la luz. Este descubrimiento se ha logrado incorporando un PIG en caucho de poliuretano, un material flexible y resistente que permite que el gel mantenga su adaptabilidad. A pesar de que el cambio de conductividad observado es irreversible en la versión actual del gel, los investigadores confían en que futuras iteraciones podrían ser capaces de alternar entre estados aislantes y conductores, lo que ampliaría aún más su rango de aplicaciones.
El equipo también está explorando la posibilidad de desarrollar materiales que respondan no solo a la luz, sino también a otros estímulos ambientales como el calor o el magnetismo. De acuerdo con los investigadores, este enfoque podría llevar a la creación de lo que llaman foto-ionotrónica blanda, una subdisciplina que podría revolucionar la tecnología de dispositivos portátiles, la robótica y la biomedicina, entre otros campos.
Este avance abre la puerta a nuevos materiales y sistemas que podrían cambiar la manera en que interactuamos con la tecnología, ofreciendo una mayor flexibilidad y adaptabilidad en una variedad de contextos, desde la salud hasta la automoción y la industria del entretenimiento.
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