Un nuevo nanomaterial le da a los robots piel de camaleón

La película de nanopartículas de oro cambia de color en respuesta a cualquier movimiento. Sus cualidades únicas pueden permitir a los robots imitar camaleones y pulpos, según un comunicado de prensa de la Universidad de California en Riverside (EE.UU.). Los científicos han descrito su desarrollo en la revista Nature Communications.

A diferencia de otros materiales que intentan imitar los cambios de color naturales, un nuevo nanomaterial puede reaccionar a cualquier movimiento como la flexión o la torsión. Los robots cubiertos pueden infiltrarse en lugares que pueden ser peligrosos o inaccesibles para los humanos y transmitir información sobre el lugar en base al color que recibirán durante el movimiento.

Por ejemplo, un robot camuflado puede penetrar en huecos submarinos inaccesibles. Si el robot cambia de color, los biólogos pueden aprender sobre la presión que experimentan los animales que viven en estas condiciones.

Aunque algunos otros materiales que cambian de color también pueden reaccionar al movimiento, pueden imprimirse y programarse para mostrar varios patrones complejos que son difíciles de reproducir.

Los nanomateriales son materiales que han sido reducidos a una escala extremadamente pequeña – docenas de nanómetros de ancho y largo. Su tamaño es comparable al del virus. Cuando los materiales como la plata o el oro se hacen más pequeños, su color cambia según su tamaño, forma y dirección. Los nanorodios dorados dirigidos en una dirección pueden aparecer, por ejemplo, en rojo. Y si lo giras 45 grados, es verde.

El problema al que se enfrentó el equipo de investigación fue cómo tomar millones de barras de oro flotando en solución líquida y hacer que todas apuntasen en la misma dirección para mostrar un color homogéneo.

La solución que encontraron fue conectar los nanorodios magnéticos más pequeños con los más grandes de oro. Dos barras de diferentes tamaños fueron encapsuladas en una pantalla de polímero para que estuvieran cerca. Así, la orientación de ambas barras puede ser controlada por imanes. Es como sostener un imán sobre las agujas, y todas apuntan en la misma dirección.

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Una vez que los nanorodios se «secan» en una fina película, su posición se fija en su lugar y ya no reaccionan a los imanes. Pero si la película es flexible, podemos doblarla y rotarla, y cuando cambiemos de orientación, seguiremos viendo diferentes colores.

Las estructuras naturales como las alas de las mariposas, brillantes y coloridas en ciertos ángulos, también pueden cambiar de color cuando se las ve desde otros ángulos. Sin embargo, estos materiales biológicos se basan en microestructuras ordenadas con precisión que son difíciles y costosas de aplicar a una gran superficie. La nueva película también puede ser utilizada para cubrir la superficie de cualquier objeto de tamaño tan fácilmente como la pintura en aerosol sobre la casa.

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Martín González Soto

Martin González Soto (n. en 1974 en la Santiago de Chile), nacionalizado Español  en 1999, es un profesor de robotica aplicada e informática de la Universidad Libre de Madrid, en España, y un reconocido experto en redes neuronales artificiales e inteligencia artificial.