I recenti focolai del nuovo coronavirus hanno sottolineato più che mai l'importanza della quarantena e della prevenzione. Quando si monitorano i cambiamenti nel nostro corpo, viene misurata prima la temperatura corporea, quindi è molto importante misurare la temperatura in modo accurato e tempestivo. A questo proposito, un gruppo di ricerca ha recentemente sviluppato un conduttore ionico polimerico estensibile e deformabile per realizzare un sensore termico in grado di misurare la temperatura corporea per semplice contatto, come indossare vestiti o stringere la mano, e un attuatore che potrebbe controllare il movimento del muscolo artificiale.

Prof. Taiho Park e il suo studente, Junwoo Lee del dipartimento di ingegneria chimica POSTECH ha sviluppato per la prima volta un conduttore ionico termicamente stabile e flessibile utilizzando un solvente acquoso in uno sforzo di ricerca congiunto con la Nanyang Technological University. Il risultato della loro ricerca è stato pubblicato nell'ultimo numero della versione online di Materiale avanzato , la rivista più rinomata nel campo della scienza dei materiali.

Sono stati sviluppati vari materiali per conduttori ionici, tuttavia con limiti da superare. Un dispositivo a semiconduttore utilizzato nella maggior parte dei dispositivi elettronici ha un problema con prestazioni elettroniche ridotte a causa dello stress meccanico quando viene allungato o contratto. Anche, la gomma con nanoparticelle d'argento richiede un processo difficile e non è trasparente. Gli ioni di idrogel si seccano facilmente e perdono la loro flessibilità.

Per risolvere questi problemi, il team di ricerca ha progettato un polimero P (SPMA-r-MMA) con diversi rapporti di catene laterali ioniche e materiali ionici chimicamente legati con catene polimeriche. Quando si realizza un conduttore ionico, è fondamentale avere un processo di soluzione a temperatura ambiente. Così, il conduttore ionico polimerico di nuova concezione è stato lavorato con acqua come solvente e coperto con una pellicola sottile. Il processo era molto più semplice di quelli convenzionali e non utilizzava solventi tossici e poteva essere prodotto in serie.

Il conduttore ionico legato chimicamente era termicamente stabile ed estensibile. Anche, era auto-guaribile in quanto poteva recuperare la sua struttura se strappato o rotto. Il team di ricerca ha utilizzato questo conduttore ionico per realizzare un attuatore termicamente stabile fino a 100°C e un sensore termico flessibile applicabile al corpo per la prima volta.

Junwoo Lee che ha eseguito la ricerca ha detto, "Questo è il primo esempio di sviluppo di un conduttore ionico polimerico, che viene utilizzato in un dispositivo estensibile di nuova generazione, facilitando un solvente acquoso invece di un solvente chimico tossico. Il conduttore ionico polimerico che abbiamo sviluppato questa volta è estensibile, auto-riparabile e termicamente stabile. Per questa ragione, prevediamo che la nostra ricerca avrà un grande impatto sul settore dei dispositivi elettronici indossabili elastici."