Un nanogenerador triboeléctrico completamente por impresión 3D se estira un 2500%

Redacción
Lunes, 24 Junio 2019
Un nanogenerador triboeléctrico completamente por impresión 3D se estira un 2500% - impresoras 3D

El primer nanogenerador triboeléctrico completamente impreso en 3D ha conseguido el record de elengación de estos dispositivos al alcanzar el 2500% de su tamaño en estiramiento completo.

Los investigadores Kaushik Parida, Gurunathan Thangavel, y Pooi See Lee de la Nanyang Technology University y la Singapore-HUJ Alliance for Research and Enterprise (SHARE), son los autores del estudio publicado recientemente en Nature Communications.

Los nanogeneradores triboeléctricos general transforman energía a partir de movimientos mecánicos, como las pulsaciones de teclas con los dedos, y permiten su aplicación en dispositivos de tipo 'wearables'. La principal dificultad en el desarrollo de estos elementos es conseguir que sean elásticos, porque las dos capas principales que lo componen, la capa triboeléctrica y la conductora, están hechas de materiales con propiedades elásticas muy distintas, por lo que tienden a separarse tras continuos ciclos de estiramiento.

Para atacar esta dificultad, los investigadores han usado el mismo material, acrilato de poliuretano (PUA), como base para ambas capas, la triboeléctrica y la matriz de polímero del conductor. Para incrementar la conductividad, se añadió partículas de metal líquido y láminas de plata a la parte conductora.

Cuando el nanogenerador sufre elongaciones extremas, los enlaces de hidrógeno del PUA se rompen y se reconforman para conseguir la elasticidad adecuada. Al mismo tiempo, la tensión superficial de las partículas de metal líquido se rompe y generan una conexiónb eléctica entre las láminas de plata, permitiendo una gran conductividad. 

Adicionalmente, el estudio demostró que el nanogenerador se puede trocear en partes más pequeñas mientras mantienen su rendimiento casi al completo, despues de un proceso de curado aplicando calor durante 24 horas.

El hecho de poder ser realizado al completo por impresión 3D, dota a este dispositivo de un potencial enorme en aplicaciones donde un generador eléctrico es necesario para pequeños dispositivos, como leds o sensore.

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Aplicación: Industria