Tecnología

Innovación Líquida de Harvard: Crean Metafluido Programable

Científicos de la Universidad de Harvard han desarrollado un metafluido programable, que se caracteriza por tener propiedades ajustables como elasticidad, viscosidad y comportamientos ópticos.

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Innovación Líquida de Harvard: Crean Metafluido Programable

Científicos de la Universidad de Harvard han desarrollado un metafluido programable, que se caracteriza por tener propiedades ajustables como elasticidad, viscosidad y comportamientos ópticos.

“Solo estamos arañando la superficie de lo que es posible con esta nueva clase de fluidos”

- Adel Djellouli, investigador asociado en Ciencias de Materiales e Ingeniería Mecánica en SEAS y primer autor del estudio.

8/4/2024

Investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard han creado un metafluido que se destaca por su capacidad programable. Este líquido, compuesto por una suspensión de pequeñas esferas elastoméricas, puede cambiar drásticamente sus características bajo presión, como su elasticidad, viscosidad y propiedades ópticas. Las esferas, que varían de 50 a 500 micras en tamaño, se deforman bajo presión, lo que permite al líquido adaptar sus propiedades a las necesidades específicas de diversas aplicaciones, desde actuadores hidráulicos hasta dispositivos ópticos que pueden alterar su claridad y opacidad.

El metafluido representa un avance significativo en la ciencia de los materiales, abriendo nuevas posibilidades para el diseño de sistemas robóticos y amortiguadores inteligentes. Este desarrollo se basa en el campo emergente de los metamateriales, materiales diseñados artificialmente cuyas propiedades dependen más de su estructura que de su composición química. A diferencia de los metamateriales sólidos, este nuevo líquido tiene la capacidad única de fluir y adaptarse, ofreciendo una flexibilidad sin precedentes para la programación de sus características mecánicas y ópticas.

Los investigadores de Harvard han demostrado que este metafluido puede ser programado para realizar tareas específicas sin la necesidad de sensores o controles externos. En las pruebas, el metafluido se utilizó para operar una pinza robótica hidráulica que podía ajustar su fuerza de agarre para manejar objetos de diferentes tamaños y fragilidades, desde botellas de vidrio hasta arándanos, sin causar daño. Esto evidencia la capacidad del líquido para responder inteligentemente a cambios en la presión, ajustando su viscosidad y rigidez en consecuencia.

Este descubrimiento no solo demuestra la versatilidad del metafluido en términos de aplicabilidad práctica sino también su potencial para revolucionar el diseño de sistemas mecánicos y ópticos. Los científicos ahora exploran las propiedades acústicas y termodinámicas del metafluido, buscando expandir aún más su rango de aplicaciones en la industria y la investigación.

Algo Curioso
El concepto de un líquido con propiedades programables puede parecer sacado de una novela de ciencia ficción, pero con el desarrollo del metafluido programable, la ciencia está convirtiendo esta fantasía en realidad.

Un Nuevo Horizonte en la Ciencia de Materiales: El Metafluido Programable

El metafluido desarrollado por el equipo de Harvard representa un hito en la ciencia de materiales, caracterizado por su capacidad para transitar entre estados fluidos newtonianos y no newtonianos. Esta transición se logra a través de la manipulación de las propiedades físicas de las esferas elastoméricas suspendidas en el líquido. Al variar la presión, estas esferas pueden cambiar de forma, modificando así las propiedades del fluido, incluyendo su viscosidad, compresibilidad y comportamiento óptico. Este mecanismo permite al metafluido adaptarse dinámicamente a diferentes situaciones, ofreciendo una flexibilidad sin precedentes para aplicaciones técnicas y científicas.

La programabilidad del metafluido se extiende a sus propiedades ópticas. Por ejemplo, puede pasar de ser opaco a transparente mediante la aplicación de presión, lo que cambia la forma de las esferas y altera la forma en que el fluido interactúa con la luz. Esta característica lo hace ideal para aplicaciones en dispositivos ópticos, como lentes adaptativas y pantallas que cambian su nivel de transparencia o color en respuesta a estímulos externos.

Transformando la Tecnología con Fluidos Inteligentes

Además de sus aplicaciones en robótica y óptica, el metafluido tiene el potencial para innovar en sectores como la medicina, donde podría utilizarse para crear nuevos tipos de dispositivos médicos que se adaptan más naturalmente al entorno biológico. También podría tener aplicaciones en la industria de la energía, ayudando a crear sistemas más eficientes y adaptativos para la gestión de fluidos y la transferencia de energía.

El desarrollo de este metafluido programable es un testimonio del progreso continuo en el campo de la ingeniería de materiales y demuestra cómo la investigación básica puede conducir a innovaciones tecnológicas que tienen el potencial de transformar múltiples industrias y mejorar la vida cotidiana.

La investigación futura se centrará en explorar y ampliar las capacidades del metafluido, buscando nuevas formas de optimizar y aplicar sus propiedades únicas. La posibilidad de personalizar la respuesta del fluido a diferentes condiciones abre un amplio espectro de posibilidades en investigación y desarrollo, lo que podría llevar a innovaciones disruptivas en múltiples campos de la ciencia y la tecnología.

“Solo estamos arañando la superficie de lo que es posible con esta nueva clase de fluidos”

- Adel Djellouli, investigador asociado en Ciencias de Materiales e Ingeniería Mecánica en SEAS y primer autor del estudio.

Apr 8, 2024
Colglobal News

Investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard han creado un metafluido que se destaca por su capacidad programable. Este líquido, compuesto por una suspensión de pequeñas esferas elastoméricas, puede cambiar drásticamente sus características bajo presión, como su elasticidad, viscosidad y propiedades ópticas. Las esferas, que varían de 50 a 500 micras en tamaño, se deforman bajo presión, lo que permite al líquido adaptar sus propiedades a las necesidades específicas de diversas aplicaciones, desde actuadores hidráulicos hasta dispositivos ópticos que pueden alterar su claridad y opacidad.

El metafluido representa un avance significativo en la ciencia de los materiales, abriendo nuevas posibilidades para el diseño de sistemas robóticos y amortiguadores inteligentes. Este desarrollo se basa en el campo emergente de los metamateriales, materiales diseñados artificialmente cuyas propiedades dependen más de su estructura que de su composición química. A diferencia de los metamateriales sólidos, este nuevo líquido tiene la capacidad única de fluir y adaptarse, ofreciendo una flexibilidad sin precedentes para la programación de sus características mecánicas y ópticas.

Los investigadores de Harvard han demostrado que este metafluido puede ser programado para realizar tareas específicas sin la necesidad de sensores o controles externos. En las pruebas, el metafluido se utilizó para operar una pinza robótica hidráulica que podía ajustar su fuerza de agarre para manejar objetos de diferentes tamaños y fragilidades, desde botellas de vidrio hasta arándanos, sin causar daño. Esto evidencia la capacidad del líquido para responder inteligentemente a cambios en la presión, ajustando su viscosidad y rigidez en consecuencia.

Este descubrimiento no solo demuestra la versatilidad del metafluido en términos de aplicabilidad práctica sino también su potencial para revolucionar el diseño de sistemas mecánicos y ópticos. Los científicos ahora exploran las propiedades acústicas y termodinámicas del metafluido, buscando expandir aún más su rango de aplicaciones en la industria y la investigación.

Investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard han creado un metafluido que se destaca por su capacidad programable. Este líquido, compuesto por una suspensión de pequeñas esferas elastoméricas, puede cambiar drásticamente sus características bajo presión, como su elasticidad, viscosidad y propiedades ópticas. Las esferas, que varían de 50 a 500 micras en tamaño, se deforman bajo presión, lo que permite al líquido adaptar sus propiedades a las necesidades específicas de diversas aplicaciones, desde actuadores hidráulicos hasta dispositivos ópticos que pueden alterar su claridad y opacidad.

El metafluido representa un avance significativo en la ciencia de los materiales, abriendo nuevas posibilidades para el diseño de sistemas robóticos y amortiguadores inteligentes. Este desarrollo se basa en el campo emergente de los metamateriales, materiales diseñados artificialmente cuyas propiedades dependen más de su estructura que de su composición química. A diferencia de los metamateriales sólidos, este nuevo líquido tiene la capacidad única de fluir y adaptarse, ofreciendo una flexibilidad sin precedentes para la programación de sus características mecánicas y ópticas.

Los investigadores de Harvard han demostrado que este metafluido puede ser programado para realizar tareas específicas sin la necesidad de sensores o controles externos. En las pruebas, el metafluido se utilizó para operar una pinza robótica hidráulica que podía ajustar su fuerza de agarre para manejar objetos de diferentes tamaños y fragilidades, desde botellas de vidrio hasta arándanos, sin causar daño. Esto evidencia la capacidad del líquido para responder inteligentemente a cambios en la presión, ajustando su viscosidad y rigidez en consecuencia.

Este descubrimiento no solo demuestra la versatilidad del metafluido en términos de aplicabilidad práctica sino también su potencial para revolucionar el diseño de sistemas mecánicos y ópticos. Los científicos ahora exploran las propiedades acústicas y termodinámicas del metafluido, buscando expandir aún más su rango de aplicaciones en la industria y la investigación.

Algo Curioso
El concepto de un líquido con propiedades programables puede parecer sacado de una novela de ciencia ficción, pero con el desarrollo del metafluido programable, la ciencia está convirtiendo esta fantasía en realidad.

Un Nuevo Horizonte en la Ciencia de Materiales: El Metafluido Programable

El metafluido desarrollado por el equipo de Harvard representa un hito en la ciencia de materiales, caracterizado por su capacidad para transitar entre estados fluidos newtonianos y no newtonianos. Esta transición se logra a través de la manipulación de las propiedades físicas de las esferas elastoméricas suspendidas en el líquido. Al variar la presión, estas esferas pueden cambiar de forma, modificando así las propiedades del fluido, incluyendo su viscosidad, compresibilidad y comportamiento óptico. Este mecanismo permite al metafluido adaptarse dinámicamente a diferentes situaciones, ofreciendo una flexibilidad sin precedentes para aplicaciones técnicas y científicas.

La programabilidad del metafluido se extiende a sus propiedades ópticas. Por ejemplo, puede pasar de ser opaco a transparente mediante la aplicación de presión, lo que cambia la forma de las esferas y altera la forma en que el fluido interactúa con la luz. Esta característica lo hace ideal para aplicaciones en dispositivos ópticos, como lentes adaptativas y pantallas que cambian su nivel de transparencia o color en respuesta a estímulos externos.

Transformando la Tecnología con Fluidos Inteligentes

Además de sus aplicaciones en robótica y óptica, el metafluido tiene el potencial para innovar en sectores como la medicina, donde podría utilizarse para crear nuevos tipos de dispositivos médicos que se adaptan más naturalmente al entorno biológico. También podría tener aplicaciones en la industria de la energía, ayudando a crear sistemas más eficientes y adaptativos para la gestión de fluidos y la transferencia de energía.

El desarrollo de este metafluido programable es un testimonio del progreso continuo en el campo de la ingeniería de materiales y demuestra cómo la investigación básica puede conducir a innovaciones tecnológicas que tienen el potencial de transformar múltiples industrias y mejorar la vida cotidiana.

La investigación futura se centrará en explorar y ampliar las capacidades del metafluido, buscando nuevas formas de optimizar y aplicar sus propiedades únicas. La posibilidad de personalizar la respuesta del fluido a diferentes condiciones abre un amplio espectro de posibilidades en investigación y desarrollo, lo que podría llevar a innovaciones disruptivas en múltiples campos de la ciencia y la tecnología.

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