Ingenieros de la Universidad de Colorado en Boulder (CU Boulder) han desarrollado un nuevo material que puede transformarse en formas complejas y preprogramadas a través de estímulos de luz y temperatura, permitiendo así que una clavija cuadrada se metamorfosee y encaje en un agujero antes de volver a su forma original.
Esfuerzos anteriores han utilizado una variedad de mecanismos físicos para alterar el tamaño, la forma o la textura de un objeto con estímulos programables. Sin embargo, dichos materiales han sido históricamente limitados en tamaño o extensión y los cambios en el estado del objeto han demostrado ser difíciles de invertir por completo.
Pero el nuevo material desarrollado por los ingenieros de CU Boulder logra transformaciones bidireccionales fácilmente programables a nivel macroscópico mediante el uso de elastómeros de cristal líquido (LCE), la misma tecnología que subyace a las pantallas de televisión modernas. La disposición molecular única de los LCE los hace susceptibles al cambio dinámico a través del calor y la luz.
Para resolver esto, los investigadores instalaron un disparador que se activa por luz para redes LCE que pueden establecer una alineación molecular deseada de antemano exponiendo el objeto a longitudes de onda de luz particulares. El disparador permanece inactivo hasta que se expone a los estímulos de calor correspondientes.
Por ejemplo, un cisne de origami doblado a mano programado de esta manera permanecerá doblado a temperatura ambiente. Sin embargo, cuando se calienta a 200 grados Fahrenheit (93 grados Centígrados), el cisne se ‘relaja’ hasta formar una hoja plana. Más tarde, a medida que se enfríe a temperatura ambiente, recuperará gradualmente su forma de cisne preprogramada.
Amplias aplicaciones en biomedicina
La capacidad de cambiar y luego volver al estado actual ofrece a este nuevo material, que se describe en la revista ‘Science Advances’, una amplia gama de posibles aplicaciones, especialmente para futuros dispositivos biomédicos que podrían ser más flexibles y adaptables que nunca, entre otras.
«La capacidad de formar materiales que pueden oscilar repetidamente entre dos formas independientes al exponerlas a la luz abrirá una amplia gama de nuevas aplicaciones y enfoques en áreas como la fabricación aditiva, la robótica y los biomateriales», afirma el autor del estudio Christopher Bowman, Profesor Distinguido en el Departamento de Ingeniería Química y Biológica (CHBE) de CU Boulder.
Por su parte, el autor principal del nuevo estudio, el investigador postdoctoral en CHBE, Matthew McBride, asegura que los ingenieros que han participado en la investigación ven este material como «un elegante sistema fundamental para transformar las propiedades de un objeto», por lo que planean continuar optimizando y explorando las posibilidades de esta tecnología.
Fuente: europapress.es