Tras el gran avance con su primera piel artificial sudorosa hace dos años, el equipo multidisciplinario de Danqing Liu no se ha quedado quieto. Su objetivo:una piel artificial que sude de la forma más natural posible. Lo han conseguido, como se puede leer en su artículo en Angewandte Chemie . Allí explican cómo lograron ser el primer equipo del mundo en poder controlar con precisión dónde, cuándo y cuánto suda una piel artificial y también dónde se acumula el líquido.

Robots que sudan

En el avance anterior del equipo, se hizo evidente que una piel artificial que puede sudar cuando se le ordena podría tener numerosas aplicaciones prácticas. En aquel entonces, la piel artificial podía secretar el líquido de manera uniforme y por igual en todas partes. Una piel artificial que suda uniformemente puede ayudar a enfriar la superficie de los robots. En las aplicaciones sociales, podría ayudar a que el robot sea lo más humano posible, lo que incluye sudar. O considere vendajes especiales que puedan administrar medicamentos controlados a la piel humana o a la superficie de una herida, como una quemadura.

Estas aplicaciones solo serán más tangibles a medida que esta nueva invención les permita controlar dónde la piel artificial excreta fluido dentro de unos pocos micrómetros. No solo eso, sino que ahora los investigadores controlan cuánto líquido libera la piel artificial y durante cuánto tiempo, así como dónde se acumula el líquido y cuándo es el momento de reabsorberlo.

La liberación de líquido es estimulada por la luz ultravioleta. Al aplicar voltaje a la red eléctrica subyacente, el fluido se acumula en los lugares deseados. Mediante un diseño inteligente de la rejilla, esto se puede controlar por completo y crea un patrón de sudor muy natural. Piensa en ti:en un día caluroso, el sudor también se acumula en lugares específicos de tu cara. Esta piel artificial nos acerca un gran paso a imitar el comportamiento natural de la piel.

Equipo multidisciplinar

Danqing Liu, profesora asistente en el departamento de Ingeniería Química y Química y afiliada al instituto ICMS, y el impulso y entusiasmo del postdoctorado YuanYuan Zhan son contagiosos para cualquiera que hable con ella. En el laboratorio especial de Liu, ha reunido un equipo multidisciplinario único a su alrededor. El laboratorio también cuenta con el equipo para realizar investigaciones electrotécnicas, químicas y físicas en conjunto con el diseño industrial, lo cual es bastante excepcional dentro de la universidad. Juntos, están investigando varios materiales prometedores basados ​​en cristales líquidos, más conocidos por las pantallas LCD.

"¡Es genial ver lo que nuestro equipo puede lograr con estos materiales basados ​​en estímulos externos!" Liu explica con entusiasmo. "Tengo una formación técnica muy amplia, por lo que puedo intercambiar ideas con cada miembro del equipo. Aún así, las especialidades de todos fueron esenciales para lograr los resultados que ahora estamos demostrando".

Combinación única de propiedades

Lo que hace que esta nueva iteración de piel artificial del equipo de Liu sea tan única es el control de gran alcance que tienen sobre el comportamiento de la piel:secretar, dispersar o recolectar y reabsorber el líquido, un proceso que controlan a través de la luz ultravioleta y la electricidad. Como era de esperar, su trabajo está generando entusiasmo en la ciencia de los materiales.

"Mi motivación es desarrollar materiales útiles. Por lo tanto, me gusta comenzar un proyecto con un objetivo claro en mente. En este caso, estamos buscando un nuevo material para una aplicación médica útil", dice Liu. "Y eso lleva tiempo. Puede parecer que ahora va rápido, pero desde la primera idea inspirada hasta donde estamos ahora con este avance nos ha llevado más de diez años. Y aún no hemos terminado.

"Comenzamos con la idea de ver lo que podíamos hacer con cristales líquidos en robótica blanda en 3D. Luego, el enfoque cambió a una piel de robot 2D. Queríamos complementar la robótica tradicional en lugar de competir con ella. Con la piel, encontramos que pudiéramos controlar la topología (montañas y valles a escala micrométrica).

"Podríamos usarlo como recubrimiento para sacudir la arena de los paneles solares del Mars Rover, por ejemplo. Otra aplicación que hemos desarrollado es alternar entre secciones pegajosas y no pegajosas del recubrimiento. Al elegir qué material está en la parte superior de las montañas y que está en los valles, podríamos asegurarnos de que algo esté pegajoso o no. Este podría ser un método mejor que una ventosa, especialmente para piezas frágiles o delicadas como el vidrio delgado".

Y esto nos lleva a la investigación actual del equipo de Liu. Juntos, están trabajando en ese único sueño:no simplemente imitar la naturaleza sino ayudarla a evolucionar agregando a lo que ya es posible. Y parece justo concluir que lo están logrando con sus exclusivos materiales de cristal líquido. + Explora más

La piel artificial cura heridas y hace sudar a los robots