MATERIALES RECONFIGURABLES

MATERIALES RECONFIGURABLES

Las propiedades de la mayoría de los materiales dependen de su composición. Sin embargo, estas pueden también cambiar de manera drástica cuando se altera su estructura cristalina. El fenómeno suele observarse en polímeros y en materiales inteligentes, cuyas cualidades varían en respuesta a estímulos externos, como cambios en la temperatura o el pH. Los llamados metamateriales se caracterizan por imitar dicho comportamiento gracias a estructuras creadas artificialmente. 

Los avances en las técnicas de fabricación han facilitado la creación de materiales artificiales cuya producción por métodos tradicionales resultaría imposible o muy laboriosa. Dichas técnicas permiten construir componentes mecánicos complejos, imprimir objetos tridimensionales escaneados y preparar estructuras que pueden incluso «programar» la rigidez de un material.

Uno de los principios que permiten abordar tal cuestión es el diseño inspirado en la papiroflexia, u origami, consistente en crear materiales doblando superficies por líneas de pliegue predefinidas. En la práctica, sin embargo, no todas las arquitecturas basadas en esta técnica pueden reconfigurarse y, además, no resulta obvio discernir cuáles se prestan a ello.

PROYECTO VISORSURF

Científicos de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) están investigando la creación de metamateriales, es decir materiales reconfigurables con propiedades electromagnéticas que se puedan programar mediante un software. En electromagnetismo, por ejemplo, los metamateriales pueden crearse para manipular la reflexión de luz u otras ondas desde o hacia direcciones concretas y se aplican para diseñar antenas, radares o sistemas de imagen para aplicaciones médicas, entre otros. los científicos tratan de obtener un metamaterial cuyas propiedades se puedan seleccionar de entre varias opciones, a partir de una sencilla aplicación y mediante cualquier dispositivo electrónico, como una tableta.

Una vez escogidas las propiedades, el mismo dispositivo enviaría las instrucciones adecuadas al metamaterial, por lo que su red interna interpretaría las instrucciones y modificaría su comportamiento, según las propiedades que le hayan conferido.

Para alcanzar el reto, el proyecto VISORSURF reúne un equipo interdisciplinario formado por físicos, expertos en ciencia de materiales, ingenieros electrónicos, ingenieros de telecomunicaciones e informáticos en un consorcio de seis instituciones europeas. La principal restricción que tienen actualmente los metamateriales es que están concebidos con un diseño muy específico (sólo aplicable al problema por el que ha sido creado) y estático (su comportamiento no se puede reutilizar, ni cambiar).

De lo que se trata ahora es de superar estas limitaciones y diseñar metamateriales reconfigurables y programables, para poder cambiar su comportamiento en el tiempo de una manera controlada, haciendo que sean reutilizables y que sirvan para muchas más aplicaciones, algunas de las cuales todavía están por descubrir.

Para hacer posible todo esto, se necesita una red de sensores y de nanoprocesadores en el interior del metamaterial que permitan controlar sus propiedades con una resolución muy fina.

Isabel Marín Gayte

Isabel Somalo de Lizaur

Grupo 2.06