Investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign en colaboración con un equipo de Purdue han descubierto que ciertos cristales son más flexibles y estirables en comparación con los materiales actuales utilizados para aplicaciones electrónicas. Por lo tanto, estos nuevos materiales podrían utilizarse para fabricar sensores y en robótica.
El estudio "Semiconductores orgánicos súper y ferroelásticos para electrónica de cristal único ultraflexible" se publicó en Angewandte Chemie, la revista de la Sociedad Química Alemana.
Por lo general, el silicio y el germanio se usan para fabricar productos electrónicos. Sin embargo, estos materiales son difíciles de usar en la piel humana o en la robótica porque se separan cuando se estiran demasiado. "Los investigadores usan dos formas de fabricar productos electrónicos estirables", dijoYing Diao, profesor asistente de ingeniería química y biomolecular y miembro de la facultad del Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas. "O tallan patrones intrincados de silicio o diseñan nuevos materiales poliméricos. Sin embargo, estos enfoques implican procesos complicados ocomprometen el orden perfecto de las moléculas "
Para superar esta limitación, el grupo Diao buscó materiales de cristal único que pudieran estirarse fácilmente. Los investigadores se inspiraron en la naturaleza en su búsqueda. "Este mecanismo se encuentra en un virus llamado el virus bacteriófago T4. La cola de este viruses un cristal único de moléculas de proteínas y se comprime más del 60% cuando el virus inyecta su ADN en la bacteria. La compresión ocurre sin perder integridad estructural ", dijo Diao.
"Descubrimos que los cristales de bis triisopropilsililetinil pentaceno se pueden estirar más del 10%, que es diez veces el límite elástico de la mayoría de los cristales individuales", dijo Sang Kyu Park, investigador postdoctoral en el grupo Diao.
"Las moléculas en los cristales individuales pueden deslizarse y rotar cooperativamente para acomodar la tensión mecánica más allá de su límite elástico", dijo Hong Sun, un estudiante graduado en el grupo Kejie Zhao de la Universidad de Purdue.
"Este mecanismo también se encuentra en las aleaciones con memoria de forma que están disponibles en las tiendas minoristas", dijo Park. "Puede distorsionar el cable y luego restaurarlo a su forma original calentándolo. Sin embargo, somos los primeros en descubrirloeste fenómeno en cristales electrónicos orgánicos "
Este trabajo fue apoyado por la Sloan Research Fellowship in Chemistry, el 3M Nontenured Faculty Award y la National Science Foundation.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas . Original escrito por Ananya Sen. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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