Crean metamaterial capaz de contar hasta diez

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En la larga, acelerada y a menudo fascinante carrera para desarrollar nuevos materiales, un grupo de físicos de Países Bajos acaba de alcanzar un resultado sorprendente: un metamaterial capaz de contar hasta diez.

E incluso recordar el orden en el que se presiona.

El catedrático Martin van Hecke y el estudiante de doctorado Lennard Kwakernaak son los autores de un artículo en el que explican cómo han creado un bloque de caucho dotado de unas propiedades asombrosas.

La pieza, con láminas flexibles, es una muestra de un metamaterial mecánico capaz de contar y recordar el orden en el que recibe presión.

“Metamateriales irreversibles que cuentan los ciclos de conducción mecánica y almacenan el resultado en estados internos fácilmente interpretables“. Así lo presentan en su artículo.

Cuando se presiona el bloque todas las barras se doblan hacia la izquierda. Todas salvo la primera, que se tuerce a la derecha.

Si repite el proceso ocurre algo similar, aunque aumenta el número de láminas que se orientan a la derecha.

Cada una de las que ha girado hacia ese lado muestra una marca que ayuda a identificar cuántas veces se ha presionado el bloque.

“Esa primera barra empuja el siguiente par hacia la derecha y se desplaza una posición cada vez que se empuja el material. Así es como cuenta hasta diez“, explica el investigador de Leiden.

Por metamaterial se entiende aquellos materiales estructurados de forma artificial y con propiedades inusuales, que no se encuentran con facilidad en la naturaleza.

Para ser más precisos, el bloque de caucho que han mostrado en la Universidad de Leiden es un metamaterial mecánico, etiqueta que se asigna a aquellos materiales que presentan unas propiedades en las que influye tanto su composición como su estructura.

Una de sus grandes ventajas, reivindica Kwakernaak, es que creaciones como la que él propone son relativamente económicas, robustas y requieren poco mantenimiento bajo.

“Los hace interesantes para todo tipo de aplicaciones”.

“Es difícil decir cuáles serán, pero siempre encontramos una utilidad para nuevos materiales como este.

Investigaciones anteriores sobre un material que se pliega como el origami inspiraron el plegado de los paneles solares de un satélite“, señala Kwakernaak.

Desde la Universidad de Leiden recuerdan al fin y al cabo que una barra capaz de ajustarse de izquierda a derecha puede compararse con un bit de computadora y deslizan posibles usos futuros, como el conteo de vehículos de diferentes clases o en podómetros.

Las posibilidades del metamaterial van más allá de la capacidad de registrar presiones.

El investigador asegura que en cierto modo puede también discernirlos.

“Descubrí que se pueden provocar distintas reacciones en la goma empujando con distintos niveles de fuerza, añade.

Experimentando con esto, conseguí hacer un metamaterial que solo cuenta hasta el final si se empuja en el orden correcto, con la cantidad de fuerza adecuada. Una especie de cerradura, en otras palabras“.

El investigador quiere ir más allá e idear una estructura todavía más compleja, con interacciones de barras que no vayan en una sola dirección, sino en un plano.

“Eso sería en realidad una computadora simple“, desliza Kwakernaak.

No resultará sencillo.

“Cómo se dobla exactamente una viga tan fina es mucho más complicado de lo que parece. Un computador apenas puede simularlo“, comenta.

“Nuestros metamateriales son robustos, escalables y ampliables, permiten comprender mejor las memorias transitorias de los medios complejos y abren nuevas vías hacia la detección inteligente, la robótica blanda y el procesamiento mecánico de la información“, recalca el estudio que acaban de publicar.

Fuente: Universiteit Leiden