Cables auto-reparables per dipositius portables.

Cables intel·ligents que es reparen sols: una revolució per als dispositius portàtils.

Els dispositius portàtils formen part de la nostra vida quotidiana, des de rellotges intel·ligents fins a sensors mèdics portables. Aquests aparells, però, depenen de cables flexibles per funcionar correctament. I aquí és on sovint apareix un problema: la flexió, el pessic, l'estirament i les vibracions poden fer malbé aquests cables, provocant errors de funcionament o fins i tot fallades totals.

Per fer front a aquest repte, la ciència dels materials ha fet un pas endavant amb el desenvolupament de cables autoreparables, que poden recuperar tant les seves propietats mecàniques com les elèctriques després de patir danys. Tot i això, encara hi ha una barrera important per superar: la resistència elèctrica inestable en condicions dinàmiques, com ara moviments constants o entorns exigents.

Un grup d'investigadors de la Universitat Jiao Tong de Xangai ha desenvolupat una nova generació de cables autoreparables que resol aquest problema. La clau? Una tecnologia inspirada en la natura: l'acoblament mecànic-elèctric basat en els enllaços d’hidrogen i les forces de Van der Waals. Aquest sistema permet una coordinació més estable entre les parts estructurals i conductores dels cables, millorant així la seva resposta davant moviments i deformacions.

Els resultats són sorprenents: fins i tot sota un estirament del 500%, la variació de la resistència elèctrica és mínima (inferior a 0,7 ohms), i es manté estable en situacions com la flexió, el premsat, la formació de nusos o després del rentat. Això obre la porta a un munt d’aplicacions pràctiques.

Per exemple, podríem veure dispositius sanitaris portables més fiables, amb cables que connectin sensors de temperatura, pulsacions, microcontroladors, Bluetooth i bateries d’ions de liti sense risc d’interrupcions. També podrien millorar la qualitat de vida de persones amb malalties com el Parkinson, on les vibracions corporals poden posar a prova els dispositius convencionals.

Aquest avenç s’inspira en un altre sistema molt eficient: el sistema nerviós humà, capaç de transmetre senyals elèctrics fins i tot mentre el cos es mou o es deforma. Aquesta inspiració biològica ha permès als investigadors proposar el concepte d’acoblament mecànic-elèctric com una nova estratègia per garantir l’estabilitat dels materials flexibles.

En resum, aquests nous cables autoreparables poden significar una autèntica revolució per a la tecnologia wearable. No només per la seva durabilitat, sinó perquè aporten seguretat, fiabilitat i adaptabilitat a entorns canviants. I, qui sap, potser aquest concepte es convertirà en la base de molts altres materials intel·ligents del futur.

Resum per Ramon Gallart.

Article original: https://academic.oup.com/nsr/article/11/3/nwae006/7511112?login=false