jueves, 28 de noviembre de 2019

Piel artificial inteligente a base de cristales fotónicos inspirada en el camaleón



Inspirándose en la naturaleza, en la ciencia e ingeniería de materiales se intenta sintetizar materiales fotónicos que puedan cambiar su color condicionados por el entorno, como sucede en los camaleones, pulpos, los peces tetra neón y otros. Tales materiales, denotados como "pieles inteligentes", son de gran importancia en diversas aplicaciones que van desde el camuflaje, sensores químicos, biodetección y comunicaciones, hasta la lucha contra la falsificación. Entre ellos resaltan los hidrogeles que tienen integrados cristales fotónicos responsables del color; sin embargo, una limitación importante es que requieren una deformación significativa (> 20%) para cambiar la constante de red de los cristales y generar un desplazamiento cromático observable (100 nm). 

Al analizar el mecanismo del cambio de color de la piel del camaleón, investigadores de Estados Unidos desarrollaron una piel inteligente que se adecúa a la tensión y mantiene casi constante su tamaño durante el cambio cromático en respuesta a los estímulos térmicos y de la luz solar.  La piel inteligente se compone de dos capas. La primera es una capa de arreglos cuadrados de un hidrogel que contiene embebidos y dispersos los cristales fotónicos compuestos de nanopartículas magnéticas tipo core-shell Fe3O4@SiO2, y es la encargada de responder a los estímulos. Ésta capa se dispone sobre otra que consiste en un segundo hidrogel con propiedades mecánicas robustas que permite absorber las contracciones y expansiones. La estrategia establecida proporciona la metodología para el diseño futuro de pieles inteligentes artificiales.

Los resultados fueron publicados recientemente en ACS Nano

Mas información en MRS Bulletin

No hay comentarios.: