Un equipo científico ha ideado un film flexible que cambia de color en función de la presión, la humedad o la elasticidad. El nuevo material está inspirado en la forma con la que el camaleón cambia de color y podría servir para sensores de fuerza, para idear nuevos métodos de encriptación de información y hasta una técnica para detectar falsificaciones.
El camaleón cambian rápidamente de aspecto en función de la temperatura, el entorno y el estado de ánimo. Hace unos años, los científicos dieron con un factor clave de esta capacidad: los reptiles son capaces de “ajustar” el espaciado de los nanocristales fotorreflectantes de su piel, creando así toda una gama de colores que van modificando en función de su estado.
En concreto, estas criaturas se basan en los nanocristales transparentes de guanina (una de las bases del ADN), que forman una retícula cuyo grosor, espaciado e índice de refracción determinan el color que se genera.
Precisamente esta capacidad de cambiar de color a placer ha inspirado a un equipo de científicos a crear un nuevo material que cambia de color en función de la presión, la elasticidad o la humedad. La investigación, cuyos resultados fueron publicados en la revista especializada ACS Applied Materials & Interfaces, analizó la estructura y composición de la piel de estos reptiles con el fin de encontrar una posible analogía artificial… Y la encontraron.
La clave está, según encontraron los científicos Fei Song y Yu-Zong Wang, del Laboratorio Estatal de Ingeniería de Materiales Poliméricos de Sichuan, los nanocristales de celulosa, un material más resistente que el acero y que es capaz de autoensamblarse y formar una película de colores iridiscentes.
Un material muy resistente
La celulosa es la biomolécula orgánica más abundante de la naturaleza. Y los cristales de este polímero, descubiertos hace años, podrían ser el material de construcción del futuro pues, a pesar de su peso ligero y su flexibilidad, se ha demostrado que cuentan con una resistencia extraordinaria, con lo que podrían emplearse para un sinfín de de aplicaciones, por ejemplo como refuerzo y endurecimiento de materiales de construcción.
Sin embargo, a la hora de probarlo descubrieron que había un impedimento importante: a pesar de su resistencia, estos materiales suelen ser frágiles y, a diferencia de la piel de camaleón, no pueden estirarse sin romperse.
Pero los científicos no cejaron en su empeño, y renovaron esfuerzos por encontrar un material que fuese a la vez versátil, resistente y flexible. Decidieron agregar un polímero llamado PEGDA, que entrecruzaron con los nanocristales con ayuda de luz ultravioleta.
De esta forma, crearon unas películas flexibles con la capacidad para estirarse y con una variedad de colores que van desde el azul al rojo, dependiendo de la cantidad de PEDGA utilizado. Comprobaron que aquellas películas eran capaces de extenderse hasta un 39% de su longitud original antes de romperse.
Posibles utilidades que proporciona el camaleón
Descubrieron además que la película cambiaba gradualmente de color rojo a verde en función de la fuerza con la que se estiraba, y volvía de nuevo al color original cuando se dejaba de manipular. Según los investigadores, esta es la primera vez que se han realizado cambios de color a partir de nanocristales de celulosa. Además, la película también demostró ser sensible a los cambios de color en función de la presión y la humedad.
¿Qué aplicaciones puede tener una lámina inteligente que cambia de color en función de su estado? Los científicos que han dado con él afirman que serán necesarias más investigaciones, pero apuntan que podría servir tanto para desarrollar sensores de fuerza, para idear nuevos métodos de encriptación de información y hasta una técnica para detectar falsificaciones. Todo dependerá del color con el que se estire.
Fuente: Sergi Alcalde / National Geographic,
Artículo de referencia: https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/crean-nuevo-material-inspirado-piel-camaleon_16062,
