La naturaleza produce una asombrosa variedad de materiales estampados, desde las sensibles crestas de la yema del dedo de una persona hasta las manchas de camuflaje de un guepardo. Aunque los patrones de la naturaleza surgen espontáneamente durante el desarrollo, crear patrones en materiales sintéticos es más laborioso. Ahora, investigadores que informan en Ciencia Central ACS han encontrado una manera fácil de hacer materiales estampados que tienen microestructuras complejas con variaciones mecánicas, propiedades térmicas y ópticas, sin necesidad de máscaras, moldes o impresoras.

En los animales los patrones se forman antes del nacimiento en respuesta a señales controladas genéticamente que a menudo varían en concentración a lo largo de un gradiente. A diferencia de, Los enfoques de fabricación tradicionales para crear patrones y estructuras implican varios pasos, como el ensamblaje capa por capa, litografía, moldeado o fundición. Jeffrey Moore, Nancy Sottos, Philippe Geubelle y sus colegas querían desarrollar un método de creación de patrones espontáneos más parecido al proceso biológico.

El equipo colocó una solución de monómero de diciclopentadieno en un canal y luego calentó un extremo del canal. El calor activó un catalizador de rutenio, que provocó la polimerización del monómero, generando más calor que viajó por el canal. Esto continuó sucediendo hasta que se consumió todo el monómero disponible en la región. Finalmente, el calor viajó más abajo del canal a un lugar donde estaba presente el monómero fresco, y el proceso comenzó de nuevo.

Con esta técnica, el equipo produjo resinas con crestas regulares, y controlaron la altura y el espaciado de las crestas ajustando la temperatura inicial de la solución. Al usar un monómero diferente o agregar otros compuestos a la solución, los investigadores crearon materiales con patrones de color y rigidez. El nuevo método podría usarse algún día para crear una variedad de nuevos materiales "inteligentes", desde bandas de rodadura de neumáticos o zapatos hasta productos electrónicos y biomateriales, dicen los investigadores.