Los Robots Autocurativos Pueden Recuperarse de Daños Sin Ayuda Humana

Los científicos han desarrollado un hidrogel que imita la piel humana al combinar resistencia, flexibilidad y capacidades de autocuración.

Creado por investigadores de la Universidad de Aalto y la Universidad de Bayreuth, este material puede reparar del 80 al 90% de los cortes en solo cuatro horas y curarse completamente en 24 horas, lo que marca un avance significativo en la ciencia de materiales

El innovador diseño del hidrogel se basa en nanoláminas de arcilla ultrafinas que crean una densa red de polímeros, mejorando su durabilidad mientras se conserva su capacidad de auto-reparación. Los investigadores lograron esto mezclando un polvo de monómero con agua que contiene nanoláminas y exponiendo la solución a la luz UV.

“La radiación UV de la lámpara hace que las moléculas individuales se unan entre sí para que todo se convierta en un sólido elástico, un gel”, explicó Chen Liang, uno de los autores del estudio, según se informó en Interesting Engineering.

La clave de la capacidad de auto-reparación del hidrogel radica en el enredo de sus polímeros. “Enredo significa que las delgadas capas de polímero comienzan a retorcerse entre sí como pequeños hilos de lana, pero en un orden aleatorio”, dijo Hang Zhang de la Universidad de Aalto, según se informó en Eurekalert.

“Cuando los polímeros están completamente enredados, son indistinguibles entre sí. Son muy dinámicos y móviles a nivel molecular, y cuando los cortas, comienzan a entrelazarse de nuevo”, añadió.

Una muestra de un milímetro de espesor del hidrogel contiene alrededor de 10,000 capas de nanohojas, lo que lo hace tan rígido como la piel humana sin perder flexibilidad. La rápida curación y durabilidad del material lo convierten en un candidato prometedor para aplicaciones en piel artificial, robótica suave y tecnologías biomédicas.

“Este trabajo es un emocionante ejemplo de cómo los materiales biológicos nos inspiran a buscar nuevas combinaciones de propiedades para los materiales sintéticos. Imagina robots con pieles robustas y auto-reparadoras o tejidos sintéticos que se reparan de forma autónoma”, dijo Olli Ikkala de la Universidad de Aalto, según se informó en Eurekalert.

“Es el tipo de descubrimiento fundamental que podría renovar las reglas del diseño de materiales”, agregó.

Las nanoláminas de arcilla sintética utilizadas en el hidrogel fueron desarrolladas por el profesor Josef Breu en la Universidad de Bayreuth. El estudio, publicado en Nature Materials, representa un gran avance hacia los materiales inspirados en la biología que podrían transformar múltiples industrias, desde la curación de heridas hasta la administración de medicamentos y la robótica.

Aunque las aplicaciones del mundo real aún están en desarrollo, el potencial de esta tecnología es inmenso.

Los investigadores creen que con más mejoras, los tejidos sintéticos auto-reparables, las pieles robóticas flexibles y los materiales médicos con capacidades de reparación autónoma podrían convertirse pronto en una realidad.