Propiedades de PEDOT tensos: PSS delgadas películas. Crédito: Ciencia avanzada (2025). Doi: 10.1002/advs.202502853
Al apuntar a las láminas de sensores estirables, monitoreantes y similares a la piel, se requieren materiales con propiedades exigentes: deben ser flexibles, biocompatibles y conductores eléctricamente al mismo tiempo.
Un equipo de investigación del Instituto Max Planck para la Investigación de Polímeros está abordando esta tarea compleja. En un estudio reciente, los científicos presentan un enfoque innovador: utilizando un proceso de impresión de transferencia, el polímero conductivo PEDOT: PSS se modifica a través de plastificantes que se difunden del sustrato en la película de polímero. Esto mejora significativamente tanto la conductividad eléctrica como la capacidad de estiramiento del material.
Los resultados de la investigación han sido publicado En la revista Advanced Science.
Un parche deformable que mide la frecuencia cardíaca o detecta biomarcadores en el sudor y se siente tan suave y flexible como la propia piel, tales visiones exigen nuevos desarrollos materiales.
Para realizar ideas como estas, así como la electrónica portátil y similar a la piel en general, se requieren materiales que posean una alta conductividad eléctrica y una capacidad de estiramiento mecánico.
Un equipo de científicos del Instituto Max Planck para la Investigación de Polímeros dirigido por el Dr. Ulrike Kraft está trabajando actualmente en este desafío. Sin embargo, la capacidad de estiramiento y la conductividad eléctrica a menudo son contradictorias, lo que complica el desarrollo de materiales adecuados, explica Ulrike Kraft, cabeza del grupo de investigación de bioelectrónica orgánica.
En su estudio actual, los investigadores demuestran cómo estos objetivos conflictivos se pueden superar a través de la transferencia específica de plastificantes del sustrato al sustrato al PEDOT: la película de polímeros PSS.
Su enfoque aprovecha un proceso de impresión de transferencia que permite la transferencia rápida, confiable y directa de películas de polímero conductor a sustratos estirables y biodegradables. Como polímero conductor, se utiliza el material PEDOT particularmente prometedor: PSS, que combina transparencia, flexibilidad y biocompatibilidad.
“Los plastificantes contenidos en los sustratos se difunden en el polímero conductor, mejorando así tanto el rendimiento eléctrico como las propiedades mecánicas”, explica Carla Volkert, estudiante doctoral y primer autor del estudio.
Además, el enfoque permite ideas fundamentales sobre el comportamiento de los materiales electrónicos estirables. Combinando varios métodos analíticos, incluidas la caracterización eléctrica, las imágenes microscópicas, la microscopía de fuerza atómica y la espectroscopía Raman, los investigadores pudieron obtener nuevas ideas sobre los cambios morfológicos y electrónicos de PEDOT: PSS bajo tensión.
Particularmente notable es la alineación de la cadena observada de las cadenas de polímeros, lo que resulta en una mayor conductividad eléctrica bajo estrés mecánico.
“Nuestro método mejora simultáneamente la capacidad de estiramiento y la conductividad eléctrica de PEDOT: PSS, un paso importante hacia los biosensores en piel”, explica Ulrike Kraft, jefe del grupo de investigación de bioelectrónica orgánica.
Por lo tanto, este trabajo no solo representa una contribución importante a la comprensión fundamental de los materiales conductores suaves y estirables, sino que también abre nuevas perspectivas para el desarrollo de tecnologías innovadoras, desde electrodos flexibles para electrocardiogramas (ECG) hasta biosensores estirables en la piel que pueden detectar y monitorear análisis como las hormonas de estrés en el sudor.
El siguiente objetivo será la aplicación de este nuevo enfoque para la fabricación y caracterización de los biosensores estirables.
Más información: Carla Volkert et al, rendimiento eléctrico mejorado y capacidad de estiramiento por PEDOT facilitados con plastificante: autoalineación de PSS, ciencia avanzada (2025). Doi: 10.1002/advs.202502853
Proporcionado por Max Planck Society
Cita: Electrónica elástica: polímero conductor optimizado para biosensores portátiles (2025, 7 de julio) Recuperado el 7 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07-stretchable- Electronics-polymer-optimized-wearable.html
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