Metafluidos: Habíamos oído hablar de ellos, pero nadie había logrado aún hacerlos verdaderamente programables y adaptables como sus "primos" sólidos, los metamateriales. Al menos hasta hoy. Un equipo de Harvard SEAS ha desarrollado el primer metafluido capaz de cambiar sus propiedades físicas clave cuando se le ordena, allanando el camino para innumerables aplicaciones revolucionarias en campos como la robótica y la óptica.
Un líquido con “superpoderes”
Investigadores liderados por Adel Djellouli e Katia Bertoldi Creó este metafluido innovador suspendiendo cientos de miles de pequeñas cápsulas elastoméricas, llenas de aire, dentro de aceite de silicona. Cuando aumenta la presión en el líquido, estas esferas, cuyo tamaño oscila entre 50 y 500 micrones, colapsan sobre sí mismas, adoptando la forma de media lente. Al eliminar la presión, las cápsulas vuelven a su forma esférica original.
Es precisamente esta transición la que confiere al líquido propiedades sorprendentes. Variando el número, espesor y tamaño de las cápsulas se pueden “afinar” parámetros como la viscosidad, la compresibilidad e incluso la opacidad del fluido. Un verdadero "interruptor" para transformar el metafluido como se desee.
Metafluido programable: robótica líquida, inteligente y sin sensores
Para demostrar el potencial de su metafluido programable, los investigadores lo probaron en una pinza robótica hidráulica, haciéndola agarrar objetos muy diferentes en forma y resistencia: una botella de vidrio, un huevo y un arándano. Normalmente, para adaptar el agarre a objetos tan diferentes sin romperlos, un sistema hidráulico requeriría sensores o controles externos.
Con este líquido “inteligente” nada de esto es necesario. El propio líquido responde de forma autónoma a las diferentes presiones, variando su cumplimiento para regular la fuerza de agarre en función del objeto. Un primer paso hacia robots más versátiles y adaptables, sin necesidad de programación adicional.
Transparencia al mando y otras maravillas
Las sorpresas no terminan ahí. El equipo de Harvard descubrió que el metafluido también cambia sus propiedades ópticas en respuesta a la presión. Cuando las cápsulas son esféricas, dispersan la luz, haciendo que el líquido se vuelva opaco, como las burbujas de aire en el agua con gas. Pero si se aprietan, actúan como microlentes, enfocando la luz y haciendo que el líquido sea transparente.
No sólo eso: en reposo, el metafluido se comporta como un fluido newtoniano, con una viscosidad influenciada únicamente por la temperatura. Sin embargo, cuando las esferas colapsan, se vuelve no newtoniano: cuanto más se somete a fuerzas de "corte", más se desliza. Es el primer metafluido capaz de pasar de un estado a otro.
Metafluido, un futuro lleno de promesas
Estamos sólo al comienzo de un viaje fascinante. Después de esta investigación (que te enlazo aquí) el equipo de Harvard ya está explorando otras propiedades de su metafluido, como las acústicas y termodinámicas. Y las aplicaciones potenciales son enormes: desde actuadores hidráulicos hasta robots programables, desde amortiguadores inteligentes capaces de disipar energía en función de la intensidad del impacto, hasta dispositivos ópticos con transparencia variable.
Un material fluido que combina las ventajas de los metamateriales con la capacidad de adaptarse a la forma del contenedor. Una revolución posible gracias a un método tan sencillo como ingenioso: suspender un sinfín de cápsulas en forma de "acordeón" en un líquido.
La clave para dar vida a un fluido con superpoderes, listo para transformar el mundo de la robótica, la óptica y mucho más.
