El hidrogel inteligente de la Universidad de Rutgers contiene un nanomaterial sensible a la luz que le permite cambiar de forma cuando se expone a la luz.

Beneficios

  • Flexibles
  • Cambio de color
  • Versátil

Visa

  • Implantes medicos
  • Robots blandos
  • Equipo de protección

Objetivos de desarrollo sostenible de la ONU abordados

  • Objetivo 9: Innovación e infraestructura de la industria

  • Objetivo 12: Producción y Consumo Responsables

El Desafío

Las pantallas electrónicas se encuentran en todas partes y han logrado avances notables en los últimos años. Sin embargo, todavía están hechos de materiales rígidos, lo que limita el tamaño y la forma que pueden tomar. También limita su uso en numerosas aplicaciones, como materiales que cambian de color y dispositivos médicos.

Detalles de la innovación

El hidrogel sensible a la luz contiene un cromatóforo artificial, que imita las estructuras que cambian de color que se encuentran en los cefalópodos. El cromatóforo artificial está hecho de un nanomaterial que reacciona a la luz. Cuando el hidrogel detecta la luz, el nanomaterial se deforma y funciona como una especie de "músculo artificial" que se contrae o expande en respuesta a los cambios de luz. El hidrogel se puede combinar con material elástico impreso en 3D que cambia de color, lo que permite un efecto de camuflaje.

Imagen: D. Han et al. / Universidad de Rutgers / Copyright © - Todos los derechos reservados

Resumen de la innovación. Foto: D. Han et al./Universidad de Rutgers.

Modelo biologico

Los cefalópodos, como los calamares y las sepias, a menudo usan camuflaje adaptativo para mezclarse con su entorno. Son capaces de hacer coincidir los colores y las texturas de la superficie de los entornos que los rodean ajustando el y la iridiscencia de su piel. En la superficie de la piel, los cromatóforos (pequeños sacos llenos de pigmento rojo, amarillo o marrón) absorben luz de varias longitudes de onda. Una vez que se procesa la información visual, el cefalópodo envía una señal a una fibra nerviosa, que está conectada a un músculo. Ese músculo se relaja y se contrae para cambiar el tamaño y la forma del cromatóforo. Cada cromatóforo de color está controlado por un nervio diferente, y cuando el músculo adjunto se contrae, aplana y estira el saco de pigmento hacia afuera, expandiendo el color en la piel. Cuando ese músculo se relaja, el cromatóforo se vuelve a cerrar y el color desaparece. Hasta doscientos de estos pueden llenar un parche de piel del tamaño de un borrador de lápiz.