Los científicos han descubierto el primer material sintético que se vuelve más grueso, a nivel molecular, a medida que se estira.

Los investigadores dirigidos por el Dr. Devesh Mistry de la Universidad de Leeds descubrieron un nuevo material no poroso que tiene propiedades de estiramiento "auxéticas" únicas e inherentes. Sus hallazgos se publican hoy en Comunicaciones de la naturaleza .

Hay materiales en la naturaleza que exhiben capacidades auxéticas, como piel de gato, la capa protectora de las conchas y tendones de los mejillones en el cuerpo humano. Los expertos han estado investigando activamente materiales auxéticos sintéticos durante más de 30 años, pero hasta ahora solo hemos podido crearlos estructurando materiales convencionales mediante complejos procesos de ingeniería, incluida la impresión 3-D. Estos procesos requieren mucho tiempo, costoso, y puede conducir a más débil, productos porosos.

La identificación de una versión molecular sintética es un gran paso adelante para los físicos, científicos de materiales y empresas de desarrollo, pero los investigadores reconocen que se necesita más investigación para desarrollar una comprensión más completa de lo que impulsa el comportamiento auxético y cómo este comportamiento se puede aplicar comercialmente.

Dr. Mistry, de la Escuela de Física y Astronomía de Leeds, dijo:"Este es un descubrimiento realmente emocionante, lo que tendrá importantes beneficios en el futuro para el desarrollo de productos con una amplia gama de aplicaciones. Este nuevo material sintético es intrínsecamente auxético a nivel molecular y, por lo tanto, es mucho más sencillo de fabricar y evita los problemas que normalmente se encuentran en los productos de ingeniería. Pero se necesita más investigación para comprender exactamente cómo se pueden usar ".

Añadió:"Cuando estiramos materiales convencionales, como barras de acero y gomas elásticas, se vuelven más delgadas. Los materiales auxéticos, por otro lado, se vuelven más gruesos.

"Los auxiliares también son excelentes para la absorción de energía y la resistencia a las fracturas. Puede haber muchas aplicaciones potenciales para materiales con estas propiedades, como armaduras corporales, arquitectura y equipamiento médico. Ya hemos presentado una patente y estamos hablando con la industria sobre los próximos pasos ".

Ampliando el potencial de los cristales líquidos

El equipo descubrió el material aún por nombrar mientras examinaba las capacidades de los elastómeros de cristal líquido. Los cristales líquidos son más conocidos por su uso en teléfonos móviles y pantallas de televisión y tienen propiedades tanto líquidas como sólidas. Cuando se unen con cadenas de polímeros para formar redes de goma, tienen propiedades y posibles aplicaciones completamente nuevas.

"Nuestros resultados demuestran un nuevo uso de los cristales líquidos más allá de los monitores de pantalla plana y televisores con los que muchos de nosotros estamos familiarizados. "dijo la profesora Helen Gleeson, coautor del estudio y director de Física y Astronomía en Leeds.

"Este nuevo material sintético es un gran ejemplo de lo que la investigación física y la exploración del potencial de materiales como los cristales líquidos pueden descubrir. La colaboración entre científicos con varias áreas de especialización y las amplias instalaciones técnicas que tenemos en Leeds hacen que este tipo de exploración y descubrimiento posible."

Los instrumentos y la experiencia del personal del Centro de Espectroscopía y Microscopía Electrónica de Leeds (LEMAS) de la Universidad permitieron al equipo probar rigurosamente el nuevo material.

El profesor Gleeson dijo:"Queríamos estar seguros de que el material no se descompondría ni se volvería poroso cuando se estirara hasta sus límites. Nuestro centro LEMAS tenía las herramientas para hacer esto".