Sustainable multifunctional materials with tailored magnetic and electrical properties for electronics applications

Abstract

En el marco de la transición tecnológica impulsada por la creciente digitalización de la sociedad y la economía, existe una necesidad urgente de materiales altamente eficientes adecuados para sensores y actuadores, que también comprendan paradigmas de sostenibilidad.En este ámbito, se han desarrollado compuestos biodegradables multifuncionales avanzados basados en polímeros naturales o sintéticos. Estos materiales se procesaron en disolución con el objetivo de hacerlos aptos para tecnologías de impresión de fabricación aditiva en base solvente. Se han caracterizado las propiedades físico-químicas y mecánicas de estos materiales, así como sus propiedades funcionales en relación con su concentración. En general, los materiales que presentan funcionalidades magnéticas y eléctricas se han preparado para aplicaciones de sensores y actuadores. La actividad magnética se introdujo incorporando ferrita de cobalto (CoFe2O3) y magnetita (Fe3O4). Ambos son ferritas con magnetización de alta saturación y campos coercitivos relativamente bajos, interesantes para desarrollar sensores y actuadores magnéticos sin contacto. Respecto a los composites con propiedades eléctricas, la funcionalidad se adapta mediante cargas y aditivos de diferente naturaleza: grafito, nanocristales de celulosa (CNCs), y el líquido iónico (IL) 2-hidroxi-etil-trimetilamonio dihidrógeno fosfato [Ch][DHP].