es.wedoany.com Noticia: El Departamento de Ingeniería Química de la Universidad Sungkyunkwan (SKKU) de Corea del Sur ha desarrollado un electrolito de hidrogel ultraestirable que puede estirarse hasta nueve veces su longitud original y mantener su funcionalidad completa a temperaturas de -20 °C. La investigación, liderada por el Dr. Sungjune Park, profesor experto en electrónica flexible, utilizó partículas de metal líquido para construir este novedoso electrolito.
El rápido desarrollo de dispositivos electrónicos portátiles e integrados biológicamente exige sistemas de almacenamiento de energía flexibles que mantengan un rendimiento estable bajo condiciones de flexión, estiramiento y entornos adversos. Los electrolitos de hidrogel tradicionales, aunque flexibles y con alta conductividad iónica, carecen de resistencia mecánica y tienden a congelarse a bajas temperaturas, lo que limita su aplicación práctica.
Para superar estos desafíos, el equipo de investigación utilizó partículas de metal líquido (LMPs) como iniciadores de polimerización. Mediante tratamiento ultrasónico, el metal líquido en bloque se fragmentó en partículas finas, lo que desencadenó la polimerización de acrilamida y ácido acrílico para formar el hidrogel. Este método no requiere calor, luz ultravioleta ni otros estímulos externos, simplificando el proceso de fabricación. Los investigadores también añadieron metacrilato de estearilo (SMA), un material hidrofóbico que forma enlaces cruzados físicos reversibles entre las cadenas de polímero, capaces de absorber energía bajo tensión y reformarse al eliminar la tensión, mejorando así la durabilidad y estirabilidad del hidrogel.
Las pruebas mostraron que el hidrogel puede estirarse hasta nueve veces su longitud original antes de romperse, lo que corresponde a un alargamiento a la rotura de aproximadamente el 900 %. Al sumergir el hidrogel en una solución de cloruro de litio, los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua se inhibieron, evitando la congelación y manteniendo la flexibilidad del material. A -20 °C, el electrolito conservó su conductividad iónica y propiedades mecánicas. Los dispositivos de almacenamiento de energía basados en este material mantuvieron una tasa de retención de rendimiento del 98 % tras 45 000 ciclos de carga y descarga.
El Dr. Sungjune Park señaló que este trabajo ofrece una nueva estrategia de diseño para electrolitos de hidrogel basados en metal líquido y establece una plataforma viable para dispositivos electrónicos portátiles y sistemas flexibles de almacenamiento de energía que operan en condiciones extremas. Los resultados de la investigación se han publicado en la revista Nano-Micro Letters.
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