Investigadores en Finlandia están "entrenando" piezas de plástico para caminar bajo el mando de la luz. El método desarrollado, publicado el 4 de diciembre en la revista Importar , es la primera vez que un actuador sintético "aprende" a hacer nuevos "trucos" basados ​​en sus experiencias pasadas, sin programación informática.

Estos plásticos, hecho de redes de polímeros de cristal líquido termo-sensibles y una capa de tinte, son actuadores suaves que pueden convertir energía en movimiento mecánico. Inicialmente, el actuador solo responde al calor, pero al asociar la luz con el calor, aprende a responder a la luz. En respuesta, el actuador se dobla de manera similar como un humano dobla su dedo índice. Irradiando el actuador periódicamente, "camina" como un gusano de pulgada con una velocidad de 1 mm / s, más o menos al mismo ritmo de un caracol.

"Nuestra investigación se basa esencialmente en la pregunta de si un material inanimado puede aprender de alguna manera en un sentido muy simplista, "dice el autor principal Arri Priimägi, de la Universidad de Tampere. "Mi colega, El profesor Olli Ikkala de la Universidad de Aalto, planteó la pregunta:¿Pueden los materiales aprender, y ¿qué significa que los materiales aprendan? Luego unimos fuerzas en esta investigación para hacer robots que de alguna manera aprenderían nuevos trucos ". El equipo de investigación también incluye a los investigadores postdoctorales Hao Zeng, Universidad de Tampere, y Hang Zhang, Universidad de Aalto.

El proceso de acondicionamiento, que asocia la luz con el calor, permite que el tinte en la superficie se difunda por todo el actuador, volviéndolo azul. El fenómeno aumenta la absorción de luz general, que potencia el efecto fototérmico y eleva la temperatura del actuador. Luego "aprende" a doblarse ante la irradiación.

"Este estudio que hicimos se inspiró en el experimento del perro de Pavlov, "dice Priimägi. En el experimento, un perro saliva en respuesta a ver comida. Pavlov luego tocó el timbre antes de darle comida al perro. Después de algunas repeticiones, el perro asoció la comida con la campana y comenzó a salivar al escuchar la campana. "Si piensa en nuestro sistema, el calor corresponde a la comida, y la luz correspondería a la campana en el experimento de Pavlov ".

"Muchos dirán que estamos llevando esta analogía demasiado lejos, "dice Priimägi." En cierto sentido, esas personas tienen razón porque en comparación con los sistemas biológicos, el material que estudiamos es muy simple y limitado. Pero en las circunstancias adecuadas, la analogía se mantiene. "El siguiente paso para el equipo es aumentar el nivel de complejidad y controlabilidad de los sistemas, para encontrar los límites de las analogías que se pueden trazar con los sistemas biológicos. "Nuestro objetivo es hacer preguntas que tal vez nos permitan ver materiales inanimados desde una nueva luz".

Pero además de caminar los sistemas también pueden "reconocer" y responder a diferentes longitudes de onda de luz que corresponden al recubrimiento de su tinte. Esta característica hace que el material sea un micro-robot suave sintonizable que se puede controlar de forma remota, un material ideal para aplicaciones biomédicas.

"Creo que hay muchos aspectos interesantes. Estas redes de cristal líquido controladas de forma remota se comportan como pequeños músculos artificiales, ", dice Priimägi." Espero y creo que hay muchas formas en que pueden beneficiar al campo biomédico, entre otros campos como la fotónica, en el futuro."