Materiales blandos, como caucho o polímeros que pueden soportar cambios drásticos en su forma, son prometedoras para aplicaciones donde la flexibilidad y la capacidad de cambiar de forma son primordiales.

Por ejemplo, estos materiales se pueden utilizar para crear robots blandos adecuados para tareas especializadas, que van desde dispositivos médicos que pueden desplazarse por el interior del cuerpo hasta robots para misiones de búsqueda y rescate que pueden atravesar pequeñas aberturas.

Pero para impulsar el movimiento o las transformaciones de un robot blando, Los investigadores suelen utilizar actuadores que deben estar conectados físicamente al robot. lo que limita su utilidad.

"Estos actuadores suelen ser mucho más grandes que el propio robot, "dice Stephan Rudykh, profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de Wisconsin-Madison. "Por ejemplo, es posible que tenga un tanque enorme de aire comprimido que se conecta al robot mediante un cable y se utiliza para inflar los materiales blandos y alimentar el robot ".

Un equipo dirigido por Rudykh ha ideado una forma de cortar ese cordón.

En un artículo publicado en la revista Cartas de revisión física , Los investigadores demostraron un método para usar campos magnéticos para inducir de forma remota materiales compuestos blandos a reorganizar su estructura interna en una variedad de nuevos patrones.

"Demostramos que en un sistema relativamente simple, podríamos obtener un espectro muy amplio de patrones diferentes que fueron controlados por el nivel del campo magnético, incluyendo patrones que serían imposibles de lograr aplicando cargas mecánicas solamente, ", Dice Rudykh." Este avance podría permitirnos diseñar nuevos materiales blandos con un rendimiento y una funcionalidad mejorados ".

La capacidad de modificar la fina estructura interna de un material de esta manera permite a los investigadores adaptar sus propiedades físicas e incluso activar y desactivar diferentes propiedades según se desee. Y dado que el aprovechamiento de los campos magnéticos elimina la necesidad de contacto directo o cables molestos, nuevos materiales blandos podrían ser útiles para aplicaciones como implantes médicos, Rudykh dice.

En colaboración con investigadores del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea, el equipo demostró y analizó los patrones recién formados utilizando un material elastomérico blando. Dentro del material blando, el equipo incrustó pequeñas partículas de rigidez, material magnetizable en un patrón periódico simple.

Luego, los investigadores aplicaron diferentes niveles de campos magnéticos al material, lo que provocó que las partículas magnetizadas se reorganizaran y crearan fuerzas y tensiones dentro del material blando.

Rudykh dice que los nuevos patrones que surgieron de las partículas reorganizadas variaron desde patrones altamente organizados y repetidos hasta patrones únicos que aparentemente tienen un orden a gran escala pero están desorganizados a nivel local.

"Notablemente, podemos sintonizar el campo magnético para producir un patrón deseado y cambiar las propiedades del material, "Dice Rudykh." Estoy emocionado de seguir explorando este fenómeno en sistemas materiales más complejos ".