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
Aplicaciones
- 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.
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.
