Nuevo material inteligente se repara a sí mismo

Uno de los argumentos más atrapantes de la ciencia ficción ha sido siempre la capacidad que tienen algunos personajes (en especial los malos) de recuperarse de sus heridas de manera asombrosa, hasta el punto de estar “sanos” a los pocos instantes y por supuesto, continuar con su trabajo de seguir matando humanos. Ahora, en la vida real, investigadores de la Universidad Estatal de Arizona están trabajando en un nuevo tipo de materiales (polímeros) capaces de recuperar sus formas luego de sufrir severos daños estructurales gracias a la utilización de un haz láser infrarrojo.

La época dorada de los materiales sintéticos estará llegando sin dudas a la cresta de la ola gracias a este desarrollo que permitirá, mediante el uso de polímeros específicos, fibra óptica y un haz láser infrarrojo (no visible), recuperar y reparar partes dañadas de su estructura. Mediante la introducción de una malla de fibra óptica en la estructura interna de estos polímeros, los investigadores de la Universidad Estatal de Arizona han conseguido hacer que los materiales inteligentes sean aún más inteligentes, hasta el punto en que puedan determinar por sí mismos si han sido dañados, donde han sido dañados,  cuantificar el problema y evaluar la forma de comenzar el proceso de restauración automático. Si algo le sucede al material, al punto de llegar a deformar o romper la red de fibra óptica, un láser infrarrojo podría enviar pulsos de calor a lo largo de la red logrando su re-orientación original de manera específica en el área del problema.

Este calor estaría encargado de incrementar la resistencia del material a las deformaciones y favorecería el proceso de restauración (ejecutado por el propio material y aprovechando el calor absorbido) hasta recuperar casi el 96% de su forma y estructura original. Es decir, un material capaz de recuperarse de roturas tales como grietas, con el objeto de “sanar sus heridas”. El objetivo de desarrollar "estructuras autónomas de adaptación" es para imitar la capacidad de los sistemas biológicos, como los huesos, intentando que sean capaces de detectar la presencia de daño, detener su progresión, y regenerarse. Otra de las aplicaciones posibles para estos polímeros es la reducción del tamaño de estructuras destinadas a viajar al espacio. Se podrían compactar en pequeñas dimensiones y una vez en el lugar de trabajo, aplicarles energía térmica para que sean capaces de recuperar su forma y tamaño originales.

El material ensayado es capaz de incrementar su dureza luego de una recuperación térmica en un factor de hasta 11 veces. Después del endurecimiento del sector dañado, las grietas se pueden cerrar utilizando el efecto “memoria de forma” hasta recuperar casi la totalidad del formato y la fuerza original del objeto. De hecho, después que la grieta se cierra, el nuevo material es casi cinco veces más resistente que el modelo original, a pesar de que ha sido estirado, doblado o fracturado más allá de sus formas originales. La transformación de la materia y la curación pueden ser aplicadas, mientras que la estructura está en funcionamiento, hecho que hasta ahora no había sido posible con las técnicas existentes. Sin dudas estamos ante un notable avance de los materiales plásticos que favorecerá desde la industria de los juguetes para niños hasta las estructuras edilicias.