Científicos de Harvard desarrollan líquido «inteligente» programable
Un equipo de investigadores de la Universidad de Harvard ha dado un paso significativo en el campo de los metamateriales con el desarrollo de un líquido «inteligente» programable, cuyas propiedades pueden ser ajustadas según las necesidades. Este avance ha sido publicado en la prestigiosa revista Nature.
Un avance revolucionario en materiales líquidos
Los metamateriales, creados artificialmente, son conocidos por sus propiedades determinadas por su estructura más que por su composición, y han sido empleados en diversas aplicaciones a lo largo de los años. Sin embargo, este nuevo metafluido, desarrollado por el equipo liderado por Katia Bertoldi, ofrece una versatilidad única al combinar la capacidad de fluidez con la programabilidad de propiedades como la viscosidad, la compresibilidad y las propiedades ópticas.
Según explican los investigadores, esta innovación tiene un amplio espectro de aplicaciones potenciales. Desde actuadores hidráulicos para robots programables hasta amortiguadores inteligentes capaces de ajustar la disipación de energía según la intensidad del impacto, pasando por dispositivos ópticos que pueden cambiar de transparentes a opacos.
Adel Djellouli, primer autor del estudio, subraya que este líquido representa solo el inicio de las posibilidades que se abren con esta nueva clase de fluidos.
El líquido inteligente utiliza una suspensión de pequeñas esferas de elastómero llenas de aire y altamente deformables. Estas esferas, con un tamaño entre 50 y 500 micras, se doblan bajo presión, cambiando radicalmente las características del fluido. Cuando aumenta la presión dentro del líquido de suspensión, las esferas se colapsan, modificando propiedades como viscosidad y opacidad, que pueden ser ajustadas mediante la modificación del número, grosor y tamaño de las esferas.
Aplicaciones potenciales en diversas áreas de la ciencia y la tecnología
La demostración de la programabilidad del líquido se llevó a cabo cargándolo en una pinza robótica hidráulica, la cual pudo recoger una botella de cristal, un huevo y un arándano sin necesidad de sensores externos o controles adicionales. Este proceso ilustra la capacidad del propio líquido para adaptarse a diferentes presiones y situaciones.
Además de sus propiedades mecánicas, el metafluido también exhibe cambios en sus propiedades ópticas en respuesta a variaciones de presión. Cuando las esferas están redondas, dispersan la luz y hacen que el líquido sea opaco; sin embargo, al colapsar, actúan como microlentes, volviendo el líquido transparente.
Otro hallazgo importante es la transición del líquido entre los estados newtoniano y no newtoniano, dependiendo de la forma de las esferas. Esto significa que su viscosidad cambia no solo con la temperatura, como en los fluidos newtonianos, sino también en respuesta a la tensión.
Los investigadores planean ahora explorar las propiedades acústicas y termodinámicas de este nuevo metafluido, lo que podría llevar a aplicaciones aún más sorprendentes en diversos campos de la ciencia y la tecnología.
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