Iceebook News
Estas estructuras se encogen al tirar de ellas: un hallazgo que redefine la mecánica de materiales
Investigadores descubren materiales que se contraen al ser estirados, con aplicaciones en robótica blanda, exoesqueletos y estructuras antisísmicas
3 min lectura
Autor - Aldo Venuta Rodríguez
En un hallazgo que desafía las leyes más básicas de la mecánica, científicos del instituto AMOLF y ARCNL han diseñado estructuras que se contraen al ser estiradas. Esta propiedad, llamada contra-rotura, fue presentada en un estudio publicado el 14 de abril en PNAS, y podría revolucionar el desarrollo de materiales inteligentes aplicados a robótica blanda, prótesis activas y protección antisísmica.
“Es una forma completamente nueva de pensar en cómo responden los materiales a las fuerzas”, explicó Bas Overvelde, líder del Grupo de Materia Robótica Blanda. En lugar de estirarse, como lo haría una goma, estas estructuras se pliegan hacia adentro cuando se aplica tensión. El fenómeno no había sido observado previamente en experimentos reales.
El secreto detrás de este comportamiento aparentemente paradójico reside en la forma en que se diseñaron. El equipo, liderado por el primer autor Paul Ducarme, creó bloques simples con comportamientos mecánicos predecibles, que al combinarse de forma específica, dieron lugar a un efecto de contrachasquido. Este es comparable a los principios que permiten que una tienda de campaña se pliegue y despliegue con facilidad, pero llevado a una escala completamente nueva.
Las aplicaciones potenciales son tan diversas como sorprendentes. Entre ellas destacan materiales que permiten un movimiento unidireccional sin motores ni electrónica, útiles en robots médicos blandos diseñados para moverse por el interior del cuerpo humano. También se podrían diseñar exoesqueletos y prótesis que cambian de rigidez bajo demanda, flexibles en movimiento pero capaces de endurecerse instantáneamente ante una carga inesperada.
Otra aplicación crítica reside en el desarrollo de estructuras con amortiguación automática de vibraciones, aplicables en aeronáutica, turbinas eólicas o edificios en zonas sísmicas. Estas estructuras podrían absorber impactos sin necesidad de electrónica ni sensores activos, simplemente gracias a su arquitectura interna.
El equipo también ha comenzado a explorar la combinación de múltiples unidades de contrachasquido en redes, abriendo la puerta al diseño de metamateriales con lógica mecánica, capaces de procesar información como una computadora, pero sin electricidad. “Esta es una nueva generación de materiales funcionales inteligentes”, afirmó Martin van Hecke, coautor del estudio.
Los investigadores comparan el hallazgo con el descubrimiento de nuevas piezas de LEGO para diseñar el mundo físico. Así como el chasquido mecánico tradicional permitió el desarrollo de estructuras plegables como tiendas o dispositivos desplegables en el espacio, el contrachasquido podría marcar el comienzo de una era de tecnologías que se adaptan automáticamente a su entorno, respondiendo con precisión y sin necesidad de sistemas externos complejos.
“Una vez que comprendes cómo funciona este nuevo bloque de construcción, puedes usarlo para crear cosas sorprendentes”, concluyó Ducarme. El estudio no solo abre nuevas posibilidades técnicas, sino que también obliga a reexaminar conceptos fundamentales sobre la respuesta de los materiales a la tensión mecánica.
Referencias: PNAS - DOI: 10.1073/pnas.2423301122
Preguntas frecuentes
Continúa informándote
Descubren cómo el cerebro aprende a recordar lugares importantes
Cómo el cerebro identifica y guarda en la memoria los lugares clave que necesitamos recordar en la vida cotidiana
Contaminación por hierro impulsa cambios en la productividad marina del Pacífico Norte
Nuevas investigaciones revelan que el hierro de origen antropogénico está alterando los ciclos biogeoquímicos y la floración del fitoplancton en el Pacífico Norte
La historia oculta tras el experimento Filadelfia en la Segunda Guerra Mundial
El Experimento Filadelfia es uno de los mayores mitos modernos, con historias de supuesta teletransportación e invisibilidad naval durante la Segunda Guerra Mundial.
Lo que la ciencia revela sobre el Triángulo de las Bermudas
La evidencia científica desmonta los mitos del Triángulo de las Bermudas y explica por qué esta zona sigue fascinando al mundo
Puntos de inflexión climáticos y la parálisis política ¿estamos a tiempo de reaccionar?
La ciencia advierte sobre la cercanía de umbrales críticos que pueden desencadenar cambios abruptos e irreversibles en el clima global
Continúa informándote
Alerta por huracanes en el Atlántico: 2025 será más activo de lo normal, advierte la NOAA
La NOAA pronostica una temporada de huracanes del Atlántico más intensa en 2025, con hasta cinco huracanes mayores y un aumento en el riesgo para la región
Prohibición de exportaciones de minerales en China amenaza la producción mundial
La decisión de China de restringir las exportaciones de minerales críticos pone en jaque a industrias globales y genera alarma entre gobiernos y empresas
Expertos advierten sobre lo que no debes consultar con la inteligencia artificial
Evitar preguntas sensibles a la inteligencia artificial protege tu privacidad, tu salud y tu seguridad en línea
Agujeros negros gigantes generan partículas que podrían llegar hasta la Tierra
Un estudio sugiere que los agujeros negros supermasivos pueden actuar como supercolisionadores cósmicos, acelerando partículas a energías inalcanzables en la Tierra
Peces de agua dulce en Estados Unidos están infectados por parásitos invasores
Un estudio confirma que los peces más consumidos de lagos y ríos estadounidenses albergan parásitos que pueden infectar a humanos
Una oscilación masiva tras un tsunami en Groenlandia impacta al planeta
Un evento extremo en Groenlandia generó una oscilación del agua que fue registrada en todo el mundo, revelando nuevos riesgos frente al cambio climático
Día Mundial del Medio Ambiente impulsa la acción global por un planeta más sano
El 5 de junio se celebra el Día Mundial del Medio Ambiente, una jornada que llama a la humanidad a tomar conciencia y actuar frente a la crisis ecológica global
¿Por qué no podemos hacer cosquillas a nosotros mismos?
Descubre por qué tu cerebro te 'engaña' e impide que puedas hacerte cosquillas a ti mismo. La ciencia detrás de este curioso fenómeno
Descubren cómo los microambientes invisibles en la arena aceleran la pérdida de nitrógeno en las costas
La actividad de diminutos microambientes en la arena explica la sorprendente eficacia con que los sedimentos costeros eliminan nitrógeno
Descubren cómo el cerebro aprende a recordar lugares importantes
Cómo el cerebro identifica y guarda en la memoria los lugares clave que necesitamos recordar en la vida cotidiana