Los investigadores se inspiran muchas veces en la naturaleza y los animales para desarrollar estructuras para el futuro de la tecnología. Un ejemplo de ello es la piel sintética que han creado en la Universidad de Standford (EEUU) que imita a la piel de los pulpos para cambiar de textura y color. El estudio, publicado en la revista científica Nature, todavía está en una fase incipiente, pero podría usarse para el camuflaje y la robótica blanda.
Los pulpos son capaces de adaptarse al entorno al cambiar de color y la textura de su piel. Esto lo consiguen gracias a unas células especiales llamadas cromatóforos, que tienen pequeños sacos de pigmentos rodeados de músculos que se exponen o esconden al contraerse o expandirse. Siddharth Doshi, científico de materiales de la universidad californiana, y sus colaboradores quisieron crear una piel artificial camaleónica imitando la biología de dichos cefalópodos.
El resultado fueron unas «metasuperficies» creadas con PEDOT:PSS, un tipo de polímero que se utiliza bastante en paneles solares y la electrónica imprimible. Este material se hincha al entrar en contacto con el agua, pero puede volver a su forma al liberar el líquido. Justo como hacen los pulpos para mimetizarse con el entorno.
¿Cómo logran que la piel absorba o expulse el agua?
Con el objetivo de controlar la textura de la piel sintética, los investigadores colocaron una capa de polímero sobre un sustrato. En el estudio, explican que utilizaron un haz de electrones para, así, crear zonas capaces de absorber diversas cantidades de agua, con una superficie que puede formar protuberancias. De esta manera, pudieron obtener una estructura que cambia su apariencia drásticamente al mojarse.
A su invento, le añadieron capas ópticas con distintos colores. En sus pruebas, relatan, consiguieron que la piel sintética fuese capaz de cambiar de color y textura cientos de veces sin perder rendimiento. Además, los cambios se producían muy rápido, tardando en la mayoría de los casos menos de 20 segundos. Los investigadores aseguran que el color y la textura pueden modificarse de forma independiente, dependiendo del lado en el que se exponga la estructura.
El estudio de la Universidad de Stanford es solo el primer paso de lo que podría llegar a ser esta piel si se sigue investigando. Con el prototipo que el equipo de Doshi creó, cada dispositivo solo puede mostrar un patrón. Sin embargo, creen que versiones futuras podrían poder mostrar más e incluso controlarse electrónicamente. Además, podrían fabricarse a gran escala.
El uso que podría darse a una piel sintética que imita a los pulpos
Philippe Lalanne, investigador de nanofotónica en el Instituto de Óptica de Aquitania (Talence, Francia), opina que las demostraciones del estudio son «bastante únicas». Según el experto, los resultados obtenidos abren la puerta a la creación de productos de consumo o incluso edificios que puedan cambiar de apariencia y de forma dependiendo del usuario.
Además, el equipo de Stanford señala que, cuando integren un sistema de visión artificial que ajuste automáticamente el nivel en el que se hincha la piel, podría emplearse para el camuflaje. “Queremos poder controlar esto con redes neuronales, básicamente un sistema basado en IA, que podría comparar la piel y su fondo y luego modularla automáticamente para que coincida en tiempo real, sin intervención humana”, comenta Doshi en Stanford Report.
Otro posible uso sería el de la robótica. Los investigadores plantean aplicar cambios en la textura para aumentar o reducir la fricción para facilitar que un robot pequeño se adhiera a una superficie. Además, podrían utilizarse estructuras a nanoescala que cambiasen la respuesta celular, que supondría una aplicación en la bioingeniería.
Todas estas posibles aplicaciones de la metasuperficies de Doshi y su equipo solo podrían hacerse si siguen desarrollando su piel sintética que imita a pulpos y todo sale según lo previsto.
Fuente: Universidad de Stanford | Nature | adslzone
