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Mechanically Interlocked Actuating Conjugated Polymers

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Polímeros inteligentes para prótesis y sensores

Nuevos polímeros conductores con una estructura ligada mecánicamente aunque flexible, desarrollados por un proyecto financiado por la Unión Europea, podrían constituir la base de músculos sintéticos en el futuro.

Tecnologías industriales

Los compuestos que consisten en unidades repetidas (polímeros) se encuentran por todas partes, desde los que se producen de forma natural, como el ADN o la celulosa hasta las variedades sintéticas, en particular los plásticos. Los materiales electromecánicos son materiales adaptativos o inteligentes que responden de forma reversible a campos eléctricos con cambios mecánicos en parámetros como la dureza, la forma o la elasticidad. A macroescala, sus posibilidades de uso en prótesis son claras: los impulsos eléctricos de los nervios podrían provocar cambios en músculos sintéticos. A microescala, las moléculas individuales del polímero responden a un campo eléctrico con cambios en su conformación, lo cual facilita el desarrollo de microdispositivos sensores. Los nuevos polímeros electromecánicos fueron principal objeto de estudio del proyecto MIA-CP («Polímeros conjugados accionables acoplados mecánicamente»). En particular, los científicos se propusieron introducir arquitecturas ligadas mecánicamente (en lugar de químicamente) a materiales conductores pensando en posibles usos para prótesis, sensores y otros dispositivos. Los socios del proyecto MIA-CP sintetizaron un material completamente nuevo formado por anillos de tamaño molecular (macrociclos colgantes) engarzados entre sí y sujetados en el sustrato. Gracias a su estructura articulada flexible, no sólo es un candidato excelente para músculos sintéticos, sino que también podría ser el primer paso hacia sensores nuevos por su capacidad para trazar vapores ácidos mediante cambios en la corriente eléctrica. Una publicación distinta describe la síntesis de otro polímero conjugado con posibles usos como músculo artificial. También se obtuvieron polímeros de carbono conjugados mediante una nueva metodología que permitía ligar los macrociclos a nanotubos de carbono. Estos materiales podrían abrir las puertas a dispositivos electroactivos innovadores en el futuro. El proyecto MIA-CP logró conjugar las tecnologías actuales de unión mecánica con los avances recientes en síntesis de polímeros conjugados para crear una nueva generación de materiales electromecánicos de alto rendimiento. Los polímeros sintetizados tienen grandes posibilidades de uso en músculos artificiales, sensores y otros dispositivos electroquímicos. Teniendo en cuenta que los materiales llamados inteligentes se diseñan basándose en la naturaleza, probablemente sea una opción natural utilizarlos para sustituir a los mecanismos naturales cuando fallan.

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