– Madrid, 21 ago (EUROPA PRESS)
La Universidad de Colorado en Boulder ha desarrollado un novedoso y robusto material fotomecánico que puede convertir la energía luminosa en acción mecánica sin necesidad de calor ni electricidad.
El material fotomecánico ofrece posibilidades innovadoras para sistemas de control remoto inalámbricos energéticamente eficientes. Su amplio potencial se extiende a diversas industrias, como la robótica, la aeroespacial y los dispositivos biomédicos.
En última instancia, el material permitiría a una persona en tierra guiar un dron en el aire y obtener energía del rayo láser.
Elimina al intermediario, por así decirlo, y convierte la energía luminosa directamente en deformación mecánica», afirma en un comunicado el profesor Ryan Hayward, autor del estudio publicado en Nature Materials.
El material está compuesto de diminutos cristales orgánicos que empiezan a doblarse y levantar objetos cuando se exponen a la luz. La investigación demuestra que este material fotomecánico es una alternativa prometedora a los actuadores de cable y podría utilizarse para controlar y accionar robots y vehículos de forma inalámbrica. Además, se podría mejorar la eficiencia de la conversión directa de luz en trabajo, evitando engorrosos sistemas de gestión térmica y pesados componentes eléctricos.
Este trabajo contrasta con intentos anteriores que utilizaban delicados sólidos cristalinos que cambian de forma mediante reacciones fotoquímicas.
Lo emocionante es que estos nuevos actuadores son mucho mejores que sus predecesores. Reaccionan con rapidez, duran más y pueden levantar objetos más pesados», afirma Hayward.
El innovador método del laboratorio de Hayward utiliza matrices de diminutos cristales orgánicos en un material polimérico esponjoso con pequeños orificios. Los cristales crecen dentro de los poros micrométricos del polímero, lo que aumenta significativamente la durabilidad y la producción de energía tras la exposición a la luz. Son flexibles y fáciles de moldear, lo que los hace aptos para una amplia gama de aplicaciones.
La orientación de los cristales permite realizar tareas como doblar y levantar objetos durante la irradiación de luz. Cuando el material cambia de forma en función de la carga fijada, actúa como motor o actuador para mover la carga. Los cristales pueden mover objetos mucho mayores que ellos y levantar 1.000 veces su propia masa.
En el futuro, el equipo de investigación pretende avanzar en el control del movimiento del material. En la actualidad, el material sólo puede pasar de plano a curvo, doblarse y expandirse. También pretenden aumentar la eficacia maximizando la cantidad de energía mecánica producida en comparación con la entrada de energía luminosa.
Aún queda mucho camino por recorrer antes de que estos materiales puedan competir con los actuadores actuales, sobre todo en términos de eficacia», afirma Hayward. Pero esta investigación es un paso importante en la dirección correcta y nos da una hoja de ruta para conseguirlo en los próximos años».
