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Unas alas artificiales inspiradas en la tijereta alcanzan nuevos límites

Inspirados en las alas de la tijereta, un grupo de científicos ha diseñado unas alas artificiales que presentan extraordinarias posibilidades de plegado. Mientras que las técnicas tradicionales de plegado en origami están limitadas por la rigidez y la cantidad de patrones de plegado, la técnica desarrollada por Jakob A. Faber y sus colegas supera estos desafíos y prepara el terreno para la creación de nuevos diseños de alas artificiales.

Las técnicas convencionales de origami se usan para plegar estructuras en 2D y crear diferentes formas; mientras que estas técnicas se han perfeccionado recientemente con la mejora de las posibilidades de plegado de dobleces, el espacio de diseño para los patrones de plegado continúa siendo el mismo.

No obstante, las alas de la tijereta muestran un patrón de plegado que se diferencia de los presentes en el origami, gracias a ciertas características que permiten movimientos angulares que quedan en un “rango prohibido” al tiempo que conservan la estabilidad. Esta capacidad depende de la presencia de resilina, un biopolímero elástico que otorga una excepcional elasticidad de rotación o extensión, basada en su distribución sobre toda la superficie de las alas.

La resilina permite que el ala “salte” desde la posición de plegado sin ningún aporte de energía mecánica, antes de que las alas queden “fijadas” en su sitio. En este estudio, los investigadores primero analizaron las alas de tijeretas e imitaron su diseño usando resortes mecánicos para comprender cuáles son los movimientos de rotación y plegado necesarios.

A partir de esta información, desarrollaron un diseño de plegado preprogramado para “alas” impresas en 4D que inicialmente se encuentran cerradas, antes de “saltar como un resorte” para colocarse en posición abierta. Los análisis revelan que ese “chasquido” en el que se pasa de una posición cerrada a una abierta ocurre en 80 milisegundos, mucho más rápido que los mecanismos convencionales impulsados por difusión y a aproximadamente la velocidad a la que una venus atrapamoscas captura a su presa.

Fuente: noticiasdelaciencia.com