Crean un metamaterial que puede
sentir y adaptarse al entorno
Investigadores
estadounidenses han desarrollado un metamaterial que puede responder a su
entorno, tomar una decisión de forma independiente y realizar una acción no
dirigida por un ser humano.
Un grupo de ingenieros de la Universidad de Missouri y la
Universidad de Chicago, en Estados Unidos, han creado un metamaterial capaz de
tomar decisiones independientes evaluando el entorno, para luego concretar una
acción que no requiere dirección o supervisión humana. El material artificial
usa un chip para controlar el procesamiento de la información que se necesita
para realizar las acciones luego invierte la energía eléctrica en energía mecánica
para conseguir sus movimientos.
Materiales
artificiales e inteligentes.
Un metamaterial es
un material inteligente que presenta una variada gama de propiedades: los
metamateriales pueden ser muy diferentes entre ellos y no existe una definición
concreta, aunque todos tienen en común que son de origen artificial. Destacan
por sus propiedades electromagnéticas inusuales, que provienen de la estructura
diseñada y no de su composición. Esto significa que alcanzan propiedades
distintas y superiores a las de sus elementos constituyentes.
En función de estas posibilidades, poseen un gran futuro
en múltiples campos y aplicaciones. Según determinadas visiones, se cree que
pueden llevar la ciencia ficción a la realidad: materiales capaces de moldearse por su cuenta para adaptarse a los
requerimientos del contexto o que trabajan en conjunto con algoritmos y
soluciones de inteligencia Artificial son algunas de las posibles expresiones
de este nuevo escenario.
Inspirados
en la naturaleza
De acuerdo a una nota de prensa, el metamaterial creado
en el marco de la nueva investigación publicada en la revista Nature
Communications incorpora tres funciones
principales, “inspiradas” en ciertos materiales que se encuentran en la
naturaleza: capacidad de detección del entorno, procesamiento inteligente de
información y actuación o movimiento a partir de esos estímulos.
Los ingenieros destacaron que uno de los ejemplos de
estos materiales naturales tomados como inspiración para desarrollar el nuevo
metamaterial lo ofrece la planta carnívora
Venus atrapamoscas (Dionaea muscipula): la misma presenta frondosas
mandíbulas que utiliza de forma “inteligente” para capturar un insecto. Detecta
su presencia en función de determinados datos que recibe del ambiente y de su
propia “memoria”, que le permite elegir adecuadamente sus presas cuando otros
nutrientes escasean.
En el mismo sentido, los ingenieros también “copiaron” características
de los camaleones, reptiles que cambian
el color de su piel para mezclarse con su
entorno y evitar posibles amenazas. Además, estudiaron a las piñas, que son
plantas que ajustan sus formas en respuesta a los cambios en la humedad del
aire. Todas estas propiedades de los materiales naturales pudieron integrarse
en el nuevo metamaterial.
En
el aire y en el espacio
De esta forma, si por ejemplo el material artificial se incorporara a un dron que debe cumplir una
tarea específica, la pequeña nave autónoma sería capaz de identificar el
entorno sobre el cual está soplando el viento. A partir de esos parámetros,
podría modificar la orientación de su viaje y realizar su misión con éxito, sin
requerir la intervención de un operador humano.
Un metametal que puede adaptarse a los cambios en los
estímulos externos que se encuentran en su entorno puede ser también muy útil
en la industria aeroespacial. Al
unirlo a estructuras aeroespaciales, podría ayudar a controlar y disminuir los ruidos
provenientes de las aeronaves, como por ejemplo las vibraciones del motor,
incrementando notablemente sus capacidades multifuncionales.
Teniendo en cuenta que el siguiente paso de los
investigadores es implementar su idea en un entorno del mundo real, se trata
sin dudas de una alternativa muy prometedora y con variadas aplicaciones. Pensando
en las misiones espaciales que se esperan para los próximos años, es fácil
pensar que podría integrarse a los rovers
y otros vehículos de reconocimiento, aumentando en forma considerable su
versatilidad y habilidades.
Autor: Pablo Javier Piacente
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