¿Alguna vez te has preguntado qué pasaría si cortáramos la piel de un robot? Probablemente nada bueno, o al menos así era hasta ahora. Un equipo de investigadores de laUniversidad Aalto y dell 'Universidad de Bayreuth Ha creado algo que suena más a superpoder que a descubrimiento científico: una “piel de gel” capaz de regenerarse completamente después de ser cortada. Una estructura única que combina rigidez, flexibilidad y capacidad de autocuración, al igual que nuestra epidermis. El material, Sólo cuatro horas después del corte, ya está curado en un 80-90%., y después de 24 horas la herida está completamente curada. Es un descubrimiento que podría revolucionar campos que van desde la robótica hasta la medicina regenerativa.
La fuerza está en los detalles microscópicos
Los geles forman parte de nuestra vida diaria, desde sustancias que se adhieren al cabello hasta componentes gelatinosos de los alimentos. Pero hasta ahora ningún gel artificial había conseguido combinar la alta rigidez con las propiedades autocurativas de la piel humana.
La verdadera innovación de este gel-piel reside en su estructura microscópica. El equipo añadió “nanoláminas” de arcilla excepcionalmente grandes y ultrafinas a los hidrogeles normalmente blandos y esponjosos, creando una estructura altamente ordenada con polímeros densamente empaquetados. Un solo milímetro de este material contiene hasta 10.000 capas de nanohojas, lo que le confiere una rigidez comparable a la de la piel humana, con una elasticidad y flexibilidad similares.
Me sorprende cómo algo tan avanzado tecnológicamente nazca de un proceso que, después de todo, tiene elementos bastante familiares: colgar zhang Un profesor de la Universidad de Aalto mezcla un polvo monómero con agua que contiene nanohojas, luego expone la mezcla a una lámpara UV (similar a la que se usa para fijar el esmalte de uñas en gel) y entonces ocurre la magia.
La intrincada “danza” de las moléculas en la piel de gel
El secreto de la autocuración reside en lo que los investigadores llaman entrelazamiento, un término que... A menudo escuchamos en física cuántica. Esta vez es pura química.
El entrelazamiento significa que las delgadas capas de polímero comienzan a girar unas alrededor de otras como hilos de lana, pero en un orden aleatorio. Cuando los polímeros están completamente entrelazados, se vuelven indistinguibles entre sí. Son muy dinámicos y móviles a nivel molecular, y cuando los cortas, comienzan a entrelazarse nuevamente.
chen liang, investigador postdoctoral involucrado en el estudio, explica que “la radiación ultravioleta de la lámpara hace que las moléculas individuales se unan entre sí, de modo que todo se convierte en un sólido elástico: un gel”. Simple, ¿no es así?
Más allá de la imitación de la naturaleza
Investigación, publicado en la prestigiosa revista Nature Materials, representa uno de esos saltos conceptuales que podrían cambiar las reglas del diseño de materiales.
Olli Ikkala, de la Universidad Aalto, ya ve las implicaciones futuras:
Imagine robots con una piel resistente y autorreparable, o con tejidos sintéticos autorreparables.
Las nanohojas de arcilla sintética fueron diseñadas y fabricadas por Profesor Josef Breu de la Universidad de Bayreuth en Alemania, mientras que los investigadores de Aalto utilizaron las instalaciones del Centro de Nanomicroscopía, parte de la infraestructura de investigación nacional finlandesa OtaNano. Es precisamente esta colaboración internacional la que ha permitido superar límites que parecían insuperables: los hidrogeles rígidos, resistentes y autocurativos han sido durante mucho tiempo un desafío sin resolver.
¿Y ahora qué? La piel de gel puede ser sólo el comienzo de una nueva generación de materiales biomiméticos. No puedo esperar a tener en mis manos (esa es la palabra correcta) robots con piel que se comporte como la nuestra. Esperando no recibir una bofetada después de un pellizco. O un puñetazo de kung fu.
