jueves, 7 de agosto de 2014

Persianas de microfilamentos para controlar por separado luz y agua

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Unos ingenieros han fabricado un nuevo material elástico recubierto con estructuras microscópicas parecidas a pelos, que se inclinan en respuesta a un campo magnético. Dependiendo de la orientación del campo, los micropelos pueden inclinarse para formar un sendero a través del cual puede moverse un fluido en la dirección deseada; el material puede incluso dirigir agua hacia arriba, actuando contra la fuerza de la gravedad. También puede interceptar luz, como una persiana convencional de lamas inclinables.

Cada micropelo, hecho de níquel, mide unos 70 micrones de alto y 25 micrones de ancho, aproximadamente una cuarta parte del diámetro de un cabello humano. Los investigadores fabricaron la “persiana” o “celosía” de micropelos sobre una capa elástica y transparente de un polímero muy común, concretamente silicona.

En los experimentos, el material activado magnéticamente no sólo dirigió el flujo del fluido, sino también la luz, de una manera semejante a como las lamas de una persiana dejan pasar una determinada cantidad de luz dependiendo de cuánto se inclinen. La innovación, obra del equipo de Yangying Zhu, Evelyn Wang, Rong Xiao y Dion Antao, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, podría llevar a aplicaciones impermeabilizantes y antideslumbrantes, como por ejemplo “ventanas inteligentes” para edificios y automóviles.

A corto plazo, el material podría también ser incorporado en dispositivos microfluídicos del tipo popularmente conocido como "laboratorio en un chip", para dirigir magnéticamente el flujo de células y otros materiales biológicos a través de los microcanales del chip analizador.

La inspiración para la celosía de micropelos procede en parte de la naturaleza. Por ejemplo, las cavidades nasales humanas están recubiertas con cilios, pequeños pelos que oscilan de un lado a otro para eliminar polvo y otras partículas extrañas. El equipo de Zhu buscó diseñar un material dinámico y sensible que imitase el movimiento de los cilios.

En los experimentos, el equipo inyectó una solución acuosa a través de una jeringa sobre una celosía de micropelos. Bajo un campo magnético, el líquido sólo fluyó en la dirección en que los micropelos, a modo de pilares, se inclinaban, lo que no sucedía en todas las demás direcciones. El efecto incluso pudo verse cuando los investigadores apoyaron la celosía contra una pared: A través de una combinación de tensión superficial y pilares inclinados, el agua escaló hacia arriba en la celosía, siguiendo la dirección marcada por los pilares.

Dado que la capa subyacente de silicona del material es transparente, el grupo exploró también el efecto de la celosía sobre la luz. Zhu iluminó con un láser el material mientras se inclinaban los pilares en varios ángulos, y constató que, regulando el ángulo en que se doblaban los pilares, podía controlar cuánta luz pasaba.
Como el material es flexible, podría incluso ser tejido en forma de telas para crear ropa impermeable especial. (NCYT)

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