Hay varios pasos involucrados en la producción de este plástico conductor. Los ingredientes básicos, que se originan en los compuestos aromáticos, el tienotiofeno y el bitiofeno, son los bloques de construcción fundamentales de muchos semiconductores orgánicos. Crédito: Universidad de Tecnología de Chalmers | Henrik Sandsjö
Es moldeable, biocompatible y brilla como el oro. El plástico que puede realizar una carga eléctrica es un material que se puede utilizar para todo, desde sensores que pueden monitorear nuestra salud hasta la ropa de auto-autocolante o los yesqueros electrónicos adhesivos que se pueden aplicar a la piel y enviar datos directamente a un teléfono móvil.
Los investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia presentaron recientemente una “receta” que facilita la fabricación de este tipo de plástico eléctrico buscado en mayores cantidades, sin el uso de productos químicos nocivos y de una manera mucho más rentable.
“Once higher production volumes are achieved, it is possible to work with the material in a completely different way. Larger quantities are needed to enable the development of a range of applications, for example in biotechnology, energy storage, and wearable electronics,” says Christian Müller, Professor at the Department of Chemistry and Chemical Engineering at Chalmers and co-author of a study published in Avances científicos.
En el laboratorio en el edificio de química en Chalmers, el estudiante de doctorado Joost Kimpel muestra cómo este brillante material de color dorado se puede moldear fácilmente con sus dedos enguantados.
Actualmente, el precio de mercado por solo 100 gramos de este tipo de plástico conductor sería de alrededor de USD 100,000, aproximadamente diez veces más que el oro real. Pero para el cuerpo humano, de hecho, es la ausencia de metales lo que hace que este material sea tan valioso.
“Si bien algunos metales pueden corroerse en ambientes húmedos, el plástico conductor es un material orgánico con el que nuestros cuerpos se sienten cómodos. El material es compatible con el tejido del cuerpo, al tiempo que es un semiconductor. También hay una ventaja ambiental en que no necesita usar los elementos de tierra raros necesarios para los electrónicos de hoy”, dice Kimpel, primer autor del nuevo estudio.
El plástico que puede realizar una carga eléctrica es un material que puede usarse para todo, desde sensores que detectan e incluso tratan enfermedades graves hasta ropa de autocolante o yesqueros electrónicos adhesivos que se pueden aplicar a la piel y enviar datos directamente a un teléfono móvil. Los investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia recientemente presentaron una “receta” innovadora que facilita la producción de este tipo de plástico eléctricamente conductor buscado en mayores cantidades y sin productos químicos dañinos, de una manera más rentable. Crédito: Universidad de Tecnología de Chalmers | Henrik Sandsjö
Tasteros de adhesivos electrónicos con conectividad
Existe un gran interés en los plásticos conductivos, o polímeros conjugados, que es el término científico para ellos, y las aplicaciones son muchas, no menos en biotecnología.
Según los investigadores, estas aplicaciones podrían incluir sensores que monitorean las afecciones médicas, proporcionan información sobre la condición física y la salud, o ajustan la entrega de medicamentos por enfermedades que son difíciles de tratar. Con este tipo de tecnología, el cuerpo se puede conectar a otros dispositivos electrónicos portátiles e incluso a nuestros teléfonos móviles.
Los plásticos conductores también se pueden utilizar para varios tipos de implantes o ser impresos en 3D para crear yesqueros electrónicos adhesivos que puedan detectar una infección, por ejemplo.
La investigación sobre plásticos conductores se está llevando a cabo en muchas partes del mundo. El grupo de investigación de Müller ha estado explorando este tipo de material durante más de una década, y ha hecho varios avances importantes en el campo.
Crédito: Universidad de Tecnología de Chalmers | Henrik Sandsjö
Resultados de laboratorio inesperados detrás del último avance
La clave para el nuevo método de fabricación se descubrió con bastante casualidad, durante un experimento de rutina en el laboratorio. Cuando una reacción química estaba ocurriendo demasiado rápido y el plástico resultante estaba llegando a su estado final demasiado rápido, surgió la idea de reducir el calor en el proceso.
Esto fue lo que condujo al descubrimiento de que puede producir este material a temperatura ambiente, lo que involuciona significativamente menos pasos, con un menor consumo de energía y sin productos químicos tóxicos.
“Los ingredientes en nuestra ‘receta’ son benignos y se pueden usar de manera segura en un entorno industrial, a diferencia de las sustancias altamente tóxicas que deben usarse para producir muchos polímeros conjugados hoy en día. Evitar los productos químicos tóxicos en el proceso de producción significa un entorno de trabajo más seguro para el personal, la paz de los consumidores, y se enfrenta a los procedimientos de los términos de los términos de los términos de los términos de los protectores, los costos se pueden reducir radicalmente, las sustancias tóxicas que requieren la oración de los consumidores, los términos de los términos de los términos de los términos de los términos de los protectores de los protectores de los términos de los términos de los protectores de la protección, los costos se pueden reducir radicalmente, según lo requieren una ventaja de los consumidores. y la eliminación de residuos “, dice Kimpel.
Gran interés en el nuevo método
A pesar de que el estudio se publicó muy recientemente, los investigadores ya han notado mucho interés, sobre todo de los muchos investigadores de otras universidades que los han contactado. Ahora esperan que este nuevo método de producción facilite hacer que los plásticos conductores estén más ampliamente disponibles.
“Un descubrimiento importante realizado en este estudio es que el método de producción hace que el plástico conductor sea mucho mejor para realizar una carga eléctrica, lo que también significa que los electrónicos que usan este tipo de material pueden ser más potentes”, dice Müller.
El siguiente paso en esta investigación será continuar trabajando en un método que haga posible producir volúmenes aún mayores, de manera continjina y exactamente los mismos resultados cada vez.
“Las posibilidades son excelentes, pero en última instancia, depende de la sociedad y el mercado decidir qué se desarrollará. Es un gran paso desde el laboratorio hasta la producción a escala industrial, pero esperamos que este nuevo método de producción sea beneficioso”, dice Müller.
Cómo se produce este plástico eléctrico conductivo
Los ingredientes básicos se originan a partir de los compuestos aromáticos que tienotiofeno y bitiofeno, que son los bloques de construcción básicos de muchos semiconductores orgánicos. Estas sustancias se mezclan en el disolvente benigno N-butil-2-pirrolidona en presencia de un catalizador de paladio.
Muestra de polimerización de arilación directa en el flujo de gotas. Crédito: avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adv8168
Casi de inmediato, la solución transparente comienza a cambiar de color a medida que los bloques de construcción comienzan a ensamblarse en cadenas de polímeros. Estas moléculas más grandes y más largas forman la base del plástico conductor.
Una vez que el color ha cambiado de amarillo a rojo intenso y luego a morado profundo, la reacción está completa. La mezcla se lava con varios solventes diferentes para eliminar las impurezas. Finalmente, los solventes se eliminan utilizando la evaporación rotativa, un método similar a la destilación.
Después del proceso de separación, queda una sustancia de color dorado brillante, el color es una indicación de que el material es electricamente conductor. La producción del plástico conductor ahora está completa.
Más información: Joost Kimpel et al, frascos abiertos, síntesis de arilación directa de temperatura ambiente de conductores mixtos iónicos-electrónicos, avances científicos (2025). Dos: 10.1126/sciadv.adv8168
Proporcionado por la Universidad Tecnológica de Chalmers
Cita: Receta pionera para plásticos conductivos Paves para que los cuerpos humanos se pongan en línea (2025, 18 de septiembre) Recuperada el 18 de septiembre de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-09-cripe-plastics-paves-human-bodies.html
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