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Científicos Crean Material Inspirado en Pulpos que Cambia Color y Textura en Segundos con Líquidos, Abriendo Camino a Tecnologías Avanzadas de Camuflaje y Robótica
Investigadores de la Universidad de Stanford y de otras instituciones de Estados Unidos desarrollaron una «piel sintética» inspirada en la camuflaje de los pulpos, capaz de cambiar color y textura en segundos al entrar en contacto con líquidos como agua o alcohol.
Inspiración en la Camuflaje de los Pulpos
La investigación fue motivada por una pregunta sencilla: ¿cómo reproducir artificialmente la capacidad de un pulpo de cambiar apariencia casi instantáneamente en el fondo del mar?
Científicos buscaron crear una superficie que pudiera alternar entre estados planos y ásperos y también modificar su coloración rápidamente, imitando el sistema natural de camuflaje observado en los cefalópodos.
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Los resultados del estudio fueron publicados recientemente en la revista Nature. El trabajo describe una plataforma capaz de producir patrones reversibles y programables que se activan rápidamente al entrar en contacto con líquidos.
Intentos anteriores ya habían conseguido modificar color o textura aisladamente. Sin embargo, los investigadores señalan que esta investigación logró integrar las dos funciones de forma simultánea en un mismo material.
Cómo Funciona el Material Desarrollado
El estudio fue conducido por Siddharth Doshi y colegas de la Universidad de Stanford, de la Universidad de Paderborn y del Chan Zuckerberg Biohub, en San Francisco.
El equipo utilizó el polímero PEDOT:PSS, material ya aplicado en tecnologías solares y sensores electrónicos.
Este compuesto tiene una característica específica: se hincha al entrar en contacto con agua y se encoge al ser expuesto al alcohol.
Esta propiedad permite alterar la topografía de la superficie. Para crear los patrones, los científicos depositaron una capa fina del polímero sobre un sustrato y aplicaron un haz de electrones.
Este proceso controla cómo diferentes regiones del material responden a los líquidos, permitiendo la formación de relieves microscópicos y superficies tridimensionales capaces de reproducir estructuras detalladas.
Patrones Complejos y Cambio de Color de la «Piel Sintética»
Con esta técnica, los investigadores lograron imprimir patrones complejos, incluyendo una réplica de la topografía de El Capitan, formación rocosa ubicada en California.
Otro ejemplo producido por el equipo fue el escudo de la Universidad de Stanford. Según los autores, la estructura permanece plana y oculta en el alcohol isopropílico, pero se transforma en relieve al ser expuesta a agua.
Además de los cambios de textura, el sistema también permite controlar el color del material. Para ello, los científicos combinaron el polímero con capas metálicas capaces de formar cavidades ópticas.
Estas cavidades permanecen sin color cuando el material está seco. Cuando ocurre la expansión del polímero, patrones coloridos aparecen debido a la dispersión de la luz.
Resultados y Posibles Aplicaciones
Según los investigadores, el cambio de textura y color de la «piel sintética» ocurre en menos de diez segundos. El comportamiento también puede ajustarse según el grosor del material y la forma en que la luz se dispersa.
Pruebas realizadas durante el estudio indicaron que el sistema mantiene su eficiencia después de 250 ciclos de expansión y contracción.
Este resultado sugiere potencial de aplicación en recubrimientos inteligentes, dispositivos wearables, robótica flexible y superficies de camuflaje dinámica.
A pesar de los avances, el estudio también indica limitaciones de la tecnología. El sistema depende de la presencia de líquidos para activación y solo puede exhibir un patrón geométrico a la vez.
Aun así, los investigadores indican que versiones futuras pueden incorporar señales eléctricas y algoritmos de visión computacional.
Según Doshi, controlar simultáneamente textura y propiedades ópticas a escala microscópica puede abrir nuevas posibilidades en áreas como nanofotónica, electrónica avanzada y tecnologías de camuflaje dirigidas a humanos y robots.
Con información de O Globo.
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