Material puede imitar también las capacidades de camuflaje de los moluscos marinos
El camuflaje natural es uno de los rasgos más interesantes de la naturaleza. Los científicos de materiales han desarrollado ahora un material que puede imitar las capacidades de camuflaje de los moluscos marinos.
Crearon un robot blando con forma de estrella de mar que responde al calor y la presión con deformaciones, movimientos y cambios de color. Los tentáculos cortados se pueden soldar entre sí y el material se puede reciclar por completo.
Los pulpos, las medusas y las estrellas de mar son capaces de camuflarse de forma natural; es decir, pueden cambiar rápidamente sus colores o formas para que coincidan con el entorno. Un equipo de investigación dirigido por Quan Li de la Universidad del Sureste de China ha creado ahora un material blando que puede imitar tales rasgos.
Como material subyacente, eligieron un elastómero de cristal líquido que cambia de fase a diferentes temperaturas. Cuando se calienta, las moléculas de cristal líquido orientadas del elastómero pierden el orden, lo que hace que se contraiga la parte del material.
Los investigadores utilizaron este efecto de contracción para permitir que un robot blando se "arrastre". Para ello, moldearon el material polimérico en forma de estrella de mar y añadieron en la parte inferior de uno de los tentáculos un tinte sensible al infrarrojo. Este sitio modificado se contrajo cuando se calentó por un efecto fototérmico resultante de la irradiación del infrarrojo cercano, y se expandió cuando se enfrió. Dado que solo un brazo recibió el estímulo de luz, el robot estrella de mar se movió lentamente sobre la superficie, empujado por el tentáculo que se contrae y se expande como una oruga.
El robot blando estrella de mar era capaz de cambiar su color. Los investigadores integraron en el material un reticulante, un tinte molecular que une las hebras de polímero. Sin embargo, el sistema de reticulación covalente dinámico utilizado aquí se hizo para romperse fácilmente. Durante el calentamiento y bajo presión, se separaron sus partes moleculares y la molécula de tinte previamente amarillenta se volvió roja. "Similar al efecto de camuflaje natural de una estrella de mar", dijeron los autores.
Finalmente, el robot estrella de mar también demostró cualidades de autocuración e incluso de reciclaje. Cuando los investigadores cortaron un tentáculo, sanó sin problemas después de que las partes se calentaron nuevamente. Lo mismo ocurrió cuando todo el robot se cortó en pedazos. Moldeándolo nuevamente en forma de estrella de mar, los investigadores recuperaron un nuevo robot blando con propiedades que estaban intactas.
Según los autores, la clave de esta capacidad de múltiple adaptación fue la integración de la molécula de colorante reticulante, tetraarilsuccinonitrilo, que podía realizar varias funciones simultáneamente. Actuó como un cromóforo absorbente de luz y proporcionó un enlace covalente dinámico a la red elastomérica.
Los autores sugieren el uso de materiales blandos biomiméticos con propiedades térmicas y mecanocrómicas (cambio de color debido al calor y la presión) en robots biomiméticos, sensores y camuflaje artificial.
La investigación se ha publicado en la revista Angewandte Chemie: Thermo‐ and Mechanochromic Camouflage and Self‐Healing in Biomimetic Soft Actuators Based on Liquid Crystal Elastomers
