Hacia un material que posea la asombrosa habilidad de algunos animales para cambiar de color y textura

Las imágenes muestran texturas (arriba) y luz fluorescente (abajo) producidas por el nuevo material basado en un elastómero sintético que puede imitar las habilidades de camuflaje de los pulpos y otros cefalópodos. (Imágenes: Cortesía del equipo de investigación)

Algunos cefalópodos, una clase de moluscos que incluye a pulpos, calamares y sepias, destacan por su formidable habilidad para cambiar tanto el color como la textura de su piel en segundos, a fin de mimetizarse con el entorno, una capacidad que los ingenieros han intentado durante mucho tiempo duplicar en materiales sintéticos. Ahora, un equipo de investigadores se ha acercado más que nunca a ese objetivo, creando un material flexible que puede cambiar su color o fluorescencia, y su textura, al mismo tiempo, a voluntad, y por control remoto.

Este material, creado por el equipo de Xuanhe Zhao y Qiming Wang, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en la ciudad estadounidense de Cambridge, así como Stephen Craig y Gregory Grossweiler, de la Universidad Duke, en Durham, Carolina del Norte, Estados Unidos, es en esencia una capa de elastómero electroactivo que podría ser fácilmente adaptada a procesos de fabricación convencionales y que utiliza materiales fácilmente disponibles. Ello podría convertirlo en un material de camuflaje dinámico más económico que otros que son ensamblados a partir de módulos electrónicos fabricados de forma individual.

Aunque sus aplicaciones más inmediatas serán probablemente militares, el mismo método básico podría llevar algún día a la producción de grandes pantallas flexibles e incluso a recubrimientos para combatir en los cascos de barcos el problema del biofouling. La bioincrustación o biofouling consiste en la acumulación, en la parte sumergida del casco de un barco, de organismos que se adhieren a él, tales como algas, mejillones, y percebes. Esta masa de "polizones" aumenta en el barco la resistencia al avance por el agua, y, en consecuencia, el consumo de combustible. Esto implica costes económicos adicionales y mayores daños medioambientales como consecuencia de las emisiones extra de dióxido de carbono. Experimentos previos han mostrado que incluso un breve cambio en la textura de una superficie, normalmente lisa para permitir un movimiento rápido, adoptando por un rato otra rugosa, puede eliminar con rapidez más del 90 por ciento de las incrustaciones biológicas.

En sus pruebas iniciales para demostrar el concepto, el material pudo ser configurado para responder con cambios tanto en textura como en fluorescencia, o en textura y color. Además, si bien la actual versión puede producir un abanico limitado de colores, no hay razón para que esa amplitud de paleta no pueda ser incrementada.

La inspiración para el diseño de este nuevo material ha venido de los cefalópodos. Estos asombrosos animales alcanzan sus notables cambios de color usando músculos que pueden alterar las formas de diminutos sacos de pigmento dentro de su piel, por ejemplo para cambiar una mancha redonda de color apenas visible en una forma lisa y ancha que se ve claramente. En un estado relajado, es muy pequeña, pero cuando los músculos son accionados, se vuelve mucho más visible y ello cambia el color percibido. La contracción muscular también varía las texturas de la piel, por ejemplo, de lisa a rugosa. Los pulpos usan este mecanismo tanto para el camuflaje como para señalización.

El nuevo material sintético es una forma de elastómero, un polímero flexible y que se puede ensanchar. Modifica su fluorescencia y textura a la vez, en respuesta a un cambio en el voltaje que se le aplica. Ello permite cambios muy rápidos. (NCYT)