Desarrollan líquido “inteligente” que se puede programar

Investigadores de Harvard han creado lo que caracterizan como un “líquido inteligente” o, en términos más específicos, un fluido programable con una estructura única que le permite alterar radicalmente sus propiedades, en un desarrollo intrigante para el floreciente campo de los metamateriales.

Si bien la sustancia puede no ser literalmente “inteligente”, responde notablemente.

El fluido, o “metafluido“, está diseñado para tener compresibilidad, comportamiento óptico y viscosidad programables.

Por primera vez en los metafluidos, incluso puede realizar una transición entre estados newtonianos y no newtonianos.

Los investigadores afirman que el fluido podría tener una amplia variedad de aplicaciones, especialmente en robótica.

“Estamos apenas rascando la superficie de lo que es posible con esta nueva clase de fluido“, dijo en un comunicado sobre el trabajo el coautor del estudio Adel Djellouli, físico de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson (SEAS) de Harvard.

“Con esta plataforma, se pueden hacer muchas cosas diferentes en muchos campos diferentes”.

Los metamateriales son materiales diseñados artificialmente con propiedades raras que, en palabras de los investigadores, están “determinadas por su estructura más que por su composición“.

A diferencia de otros metamateriales, cuyos bloques de construcción están tradicionalmente “dispuestos en posiciones fijas dentro de una estructura reticular“, esta última creación está hecha de pequeñas esferas parecidas al caucho suspendidas en un fluido incompresible, en este caso aceite de silicona.

Estas cápsulas esféricas están llenas de aire y, cuando se las somete a suficiente presión, se pandean.

Colapsadas, las cápsulas forman una media esfera similar a una lente.

Déjelas en paz y conservarán su forma normal.

Esto altera radicalmente las propiedades del fluido: por ejemplo, las semiesferas bajo presión pueden permitir que la luz se enfoque y pase, mientras que las esferas completas pueden bloquearla.

“A diferencia de los metamateriales sólidos, los metafluidos tienen la capacidad única de fluir y adaptarse a la forma de su contenedor“, dijo en el comunicado la coautora Katia Bertoldi, profesora William y Ami Kuan Danoff de Mecánica Aplicada en SEAS.

“Nuestro objetivo era crear un metafluido que no sólo posea estos notables atributos sino que también proporcione una plataforma para viscosidad, compresibilidad y propiedades ópticas programables”.

En una demostración prometedora, los investigadores utilizaron su metamaterial como fluido hidráulico en una pinza robótica.

La prueba parecía sencilla: todo lo que el robot tenía que hacer era recoger objetos frágiles como una botella de vidrio y un huevo sin aplastarlos.

El fluido respondió automáticamente a diferentes presiones de los diversos objetos sin programación adicional o control externo, algo que un fluido hidráulico tradicional como el agua corriente no permitiría hacer a la pinza.

“Demostramos que podemos utilizar este fluido para dotar de inteligencia a un robot simple“, dijo Djellouli.

Aun así, esto es sólo un adelanto de sus capacidades.

A continuación, los investigadores quieren probar las propiedades acústicas y termodinámicas del metafluido, que son aplicaciones comunes de los metamateriales en general.

“El espacio de aplicación para estos metafluidos escalables y fáciles de producir es enorme“, dijo Bertoldi.

Fuente: Nature