En un gran paso hacia una electrónica más limpia, los científicos de la Universidad Case Western Reserve han creado un nuevo tipo de plástico que podría reemplazar materiales dañinos para el medio ambiente en dispositivos portátiles, sensores y más.

El material es un polímero ferroeléctrico sin flúor. A diferencia de los plásticos convencionales utilizados en electrónica, no utiliza poli(fluoruro de vinilideno) o PVDF, una sustancia que persiste en el medio ambiente y está clasificada como una sustancia química permanente.

Los investigadores, dirigidos por Lei Zhu, profesor de ciencia e ingeniería macromolecular en la Escuela de Ingeniería Case, dicen que esta es una innovación única en su tipo.

“La forma en que este material genera sus propiedades eléctricas también es fundamentalmente nueva”, afirmó Zhu. “A diferencia de los materiales ferroeléctricos actuales, no necesita cristalizar para fijar la polaridad que le confiere sus propiedades eléctricas”.

Los materiales ferroeléctricos poseen polarización espontánea, lo que significa que su carga eléctrica puede activarse y desactivarse mediante un campo eléctrico. Esta propiedad es crucial para la electrónica de nueva generación. Sin embargo, la mayoría de los materiales ferroeléctricos actuales son de base cerámica, frágiles e inflexibles.

Los polímeros ofrecen una ventaja en este aspecto. Son ligeros, suaves y elásticos, lo que los hace ideales para integrarse con el cuerpo humano. El nuevo polímero de Zhu ofrece estas ventajas a la vez que evita el flúor, el componente tóxico del PVDF.

"Aún estamos en la fase de desarrollo, sintetizando pequeñas cantidades e investigando sus propiedades", afirmó Zhu. "Pero nos entusiasma la posibilidad de reemplazar plásticos perjudiciales para el medio ambiente en sensores y detectores".

El diseño químico del polímero también mejora el procesamiento, facilitando su fabricación en películas delgadas o recubrimientos. Esto podría acelerar su adopción en diversos sectores de la electrónica, especialmente en aquellos que buscan reducir los residuos y la toxicidad.

Las propiedades eléctricas ajustables del nuevo polímero podrían permitir diversas aplicaciones, desde detectores infrarrojos hasta dispositivos de ultrasonido. Dado que el material es acústicamente compatible con el tejido biológico, resulta prometedor para sensores médicos y herramientas de diagnóstico.

Su elasticidad también lo hace adecuado para gafas de realidad virtual y aumentada de próxima generación, donde se demandan dispositivos electrónicos suaves y flexibles .

Esta innovación es oportuna, ya que los ingenieros buscan alternativas sostenibles en una industria dominada por materiales rígidos e irreciclables . Si bien el equipo de Zhu sigue mejorando las características eléctricas y elásticas del material, su diseño ecológico ya genera entusiasmo.