Un material que se vuelve rígido bajo presión

Un tejido que se vuelve rígido bajo presión

Un material inspirado en la cota de malla cambia sus propiedades al someterlo a presión, pasando de ser flexible a rígido. El tejido, desarrollado por Chiara Daraio y sus colaboradores del Instituto de Tecnología de California, se vuelve hasta 25 veces más rígido que en su estado original, según informa el equipo en la revista Nature.

El tejido fabricado por el grupo de investigación, está formado por octaedros huecos que se entrelazan y pueden moverse unos contra otros. Sus propiedades especiales se basan en un proceso conocido como «atasco» (jamming). Cuando se aplica presión al material, los octaedros se quedan inmóviles y el tejido se comporta como si se hubiera convertido de repente en un cuerpo sólido. Ese comportamiento recuerda al de la cota de malla, que se diseñó para ofrecer una gran resistencia a las tensiones y proteger a los combatientes, pero también para ser flexible y adaptarse a su cuerpo.

Este tipo de materiales estructurados que pueden moldearse de una forma determinada, y tornarse rígidos y de nuevo flexibles a voluntad son interesantes para muchas aplicaciones técnicas. Por ejemplo, podrían servir como material de construcción fácil de transportar con el que levantar edificaciones o puentes temporales.

Daraio y su equipo fabricaron el tejido a partir de «eslabones» tridimensionales con forma de octaedro y entrelazados con sus vecinos más próximos, y probaron dos materiales (plástico de nailon y aluminio). Los octaedros adyacentes estaban girados 90 grados entre sí y conectados en las esquinas. Para presurizar el material, lo empaquetaron en una bolsa de plástico y extrajeron el aire, de modo que la presión sobre la estructura correspondía a la diferencia entre la presión externa y la interna. Así lograron someter el material a presiones de entre 0 y 93 kilopascales para observar los cambios en sus propiedades.

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Artículo completo: “Structured fabrics with tunable mechanical properties“. Yifan Wang et al., en Nature, 2021.

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