Las pieles se asemejan mucho a la acción mecánica de los cromatóforos
Siguiendo el ejemplo de las especies que habitan en el océano, los investigadores de la Universidad de Nebraska-Lincoln están desarrollando pieles sintéticas que favorecerán el surgimiento de máquinas "blandas", robots y otros dispositivos de próxima generación.
Las pieles se asemejan mucho a la acción mecánica de los cromatóforos presentes en los cefalópodos (calamares, pulpos, sepias y otras especies).
Los cromatóforos son órganos de escala micrométrica a milimétrica que contienen sacos de pigmento que se hacen más visibles a medida que pequeños músculos radiales tiran de ellos, expandiendo el pigmento bajo la piel.
"Trabajamos en un área emergente a veces denominada materiales autónomos", afirmó Stephen Morin, profesor asociado de química y autor de un nuevo artículo científico. "Los materiales autónomos tienen la capacidad de interactuar, detectar y reaccionar con su entorno sin la intervención del usuario".
Imagen: Ilustración del mecanismo de cambio de color en cefalópodos y los procesos utilizados para fabricar matrices de microgeles unidos a elastómeros que imitan sus capacidades mecano-ópticas. Crédito: Advanced Materials (2025). DOI: 10.1002/adma.202505104
Estas pieles blandas desarrolladas sintéticamente imitan el cambio de color de los cefalópodos y condujeron a la fabricación de conjuntos estirables de versiones microestructuradas que responden a los estímulos, dijo Morin. Se podrían programar múltiples capas de estos cromatóforos sintéticos para responder a estímulos ambientales específicos, lo que los haría ideales para aplicaciones en robótica blanda e interfaces hombre-máquina.
Estos materiales podrían usarse como sensores ambientales y para la visualización y señalización de información, en algunos casos reemplazando las tecnologías de visualización existentes que funcionan con energía eléctrica y requieren componentes rígidos e inflexibles como las pantallas de computadora.
"Abre muchas oportunidades muy interesantes en robótica blanda y nuevos tipos de interfaces hombre-máquina", afirmó Morin.
Esto podría incluir tecnologías de visualización y generación de informes con una flexibilidad y adaptabilidad inherentes.
Imagen: Stephen Morin, profesor asociado de química, y Brennan Watts, estudiante de doctorado de cuarto año en química, sostienen dos pieles de hidrogel de colores que pueden actuar de forma similar a la piel que cambia de color de cefalópodos como pulpos y sepias. Crédito: Liz McCue | Comunicación y Marketing de la Universidad de Nebraska-Lincoln.
"Imaginen lo que un calamar o un pulpo pueden hacer en términos de crear patrones, y hacerlo de forma muy rápida y dinámica... pero en una estructura completamente sintética", dijo Morin, miembro de la facultad del Centro de Materiales y Nanociencia de Nebraska.
"Este tipo de dispositivos son muy versátiles", afirmó Brennan Watts, estudiante de doctorado de cuarto año de química que trabaja con Morin. "Podemos ajustar con precisión la química de cada componente... y obtener materiales que responden a estímulos muy específicos".
"Se podría tener una tecnología portátil que informe simultáneamente la temperatura, el pH, la humedad y todo tipo de parámetros en un entorno determinado. Con las tecnologías tradicionales, sería difícil medirlos todos a la vez".
La tecnología de "materiales blandos" no reemplazará completamente a las tecnologías actuales, pero su versatilidad química y ambiental les permite operar en diferentes entornos, particularmente en entornos acuosos.
La investigación se ha publicado en la revista Advanced Materials: Synthetic Chromatophores for Color and Pattern Morphing Skins
