Un equipo de investigadores de la Universidad de California, Berkeley, ha desarrollado una nueva técnica para estudiar cómo los materiales blandos, como el caucho y Silly Putty, reaccionan a la deformación a nivel molecular. Los hallazgos, publicados en la revista Nature Materials, podrían conducir a nuevas formas de diseñar materiales con propiedades mejoradas para una amplia gama de aplicaciones.

"Los materiales blandos están por todas partes a nuestro alrededor", dijo el autor principal del estudio, Ting Xu. "Se utilizan en todo, desde neumáticos hasta juguetes, desde implantes médicos hasta envases de alimentos. Pero hasta ahora, no hemos tenido una buena manera de estudiar cómo se comportan estos materiales a nivel molecular cuando se deforman".

La nueva técnica, llamada "espectroscopia de fuerza de una sola molécula", utiliza una pequeña aguja de vidrio para sondear las propiedades mecánicas de moléculas individuales. Al unir un extremo de una molécula a la aguja de vidrio y el otro extremo a una superficie, los investigadores pueden aplicar una fuerza a la molécula y medir cómo responde.

Los investigadores utilizaron espectroscopia de fuerza de una sola molécula para estudiar una variedad de materiales blandos, incluidos caucho, Silly Putty y gelatina. Descubrieron que todos estos materiales mostraban una respuesta similar a la deformación:se volvían más rígidos a medida que se estiraban.

"Esto fue inesperado", dijo Xu. "Pensábamos que los materiales blandos se volverían más flexibles a medida que se estiraran, pero descubrimos que era todo lo contrario".

Los investigadores creen que el endurecimiento de los materiales blandos bajo deformación se debe a un cambio en la forma en que las moléculas interactúan entre sí. Cuando estos materiales se estiran, las moléculas se alinean más y forman enlaces más fuertes entre sí. Esto hace que los materiales sean más rígidos.

Los hallazgos de este estudio podrían conducir a nuevas formas de diseñar materiales con propiedades mejoradas para una amplia gama de aplicaciones. Por ejemplo, los investigadores dicen que sus hallazgos podrían usarse para crear nuevos materiales que sean más resistentes al desgaste, o que puedan usarse en implantes médicos para promover la reparación de tejidos.

"Estamos entusiasmados con el potencial de esta nueva técnica para ayudarnos a comprender las propiedades mecánicas de los materiales blandos a nivel molecular", afirmó Xu. "Creemos que este conocimiento podría conducir al desarrollo de nuevos materiales con propiedades mejoradas para una amplia gama de aplicaciones".