Un número creciente de materiales compuestos ligeros y el transporte se abre paso. El biomaterial es muy codiciado, especialmente en sectores como la automoción, la construcción naval y la fabricación de aviones. Si luego considera la necesidad (igualmente) creciente de desarrollar nuevos métodos para el diagnóstico temprano de daños en estos materiales (aún poco conocidos), imagine lo importante que es el desarrollo del que estoy hablando en esta publicación.
Con el objetivo de satisfacer ambas necesidades, los científicos del Grupo de Materiales Complejos de ETH Zurich han creado e presentado en un estudio un biomaterial ligero que utiliza un cambio de color para señalar la deformación interna. Sí, así es: cambia de color para advertir que se está rompiendo. Es un biomaterial translúcido compuesto por varias capas. Es muy ligero y resistente, pero cuando las cosas se pongan difíciles, ¡avisa!
¿Cómo se fabrica el biomaterial que cambia de color para advertir del daño sufrido?
Este tipo de laminado se compone de capas alternas de un polímero plástico y nácar artificial. A su vez, el nácar artificial se inspira en la estructura biológica de una concha de ostra y está formado por innumerables placas de vidrio dispuestas en paralelo. Estas placas están compactadas con una resina polimérica, lo que hace que la capa sea extremadamente dura y resistente a la rotura.
Sobre la primera capa de biomaterial hay otra hecha de un polímero al que los investigadores agregaron una molécula indicadora sintetizada específicamente para la tarea en cuestión. Esta molécula "indicadora" es la clave de todo. La molécula se activa tan pronto como el polímero sufre una deformación y esto cambia su fluorescencia. Cuanto más se estira el material, más se activan estas moléculas, aumentando la fluorescencia.
Cuanto más daño recibe, más color se vuelve
Usamos moléculas fluorescentes porque se puede medir muy bien el aumento de la fluorescencia y no es necesario depender de la percepción subjetiva.
Tomás Magrini, autor principal del estudio.
La fluorescencia del biomaterial, como se mencionó, actúa como indicador. Esto permite a los investigadores identificar áreas sobrecargadas dentro del material compuesto incluso antes de que ocurran las fracturas. Puede ayudar a detectar áreas vulnerables en una instalación, evitando así un desastre.
