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    Made in Russia: desarrollan un revolucionario material para el avance de la robótica

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    Los nuevos materiales inteligentes nanofluídicos desarrollados por los especialistas de la Universidad Nacional de Investigaciones Nucleares (MEPhI) de Rusia permitirán cambiar el proceso de fabricación de los equipos clave de la industria automotriz y espacial, la robótica, la medicina y de la fabricación de sistemas de protección individual.

    Los materiales inteligentes nanofluídicos son materiales híbridos que consisten en un medio nanoporoso desordenado y un líquido (o gel) no humectante. Las 'capacidades intelectuales' de estos materiales se investigan hoy en laboratorios alrededor del mundo para desarrollar posteriormente sensores, actuadores, elementos que transforman la energía mecánica en eléctrica, entre otras cosas, con base en estos innovadores materiales. 

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    Los procesos que se producen en un ambiente poroso en contacto con un líquido o gas se usan ampliamente en muchas de las tecnologías clave de la sociedad actual, como la tecnología catalítica de producción de combustible, la separación de gases, el tratamiento de líquidos.

    Todas estas posibilidades de uso práctico de los materiales inteligentes se basan en las propiedades del sistema medio nanoporoso y líquido no humectante, descubiertas recientemente.

    Los colaboradores del Departamento de Física Molecular del Instituto de Nanotecnologías en la Electrónica, Espintrónica y Fotónica de MEPhI  descubrieron que cuando se produce un crecimiento rápido de la presión externa de un sistema —lo que hace que los poros se llenen de líquido— la presión interna se hace constante. En este caso, un cambio pequeño de la presión produce un cambio considerable en el volumen.

    Debido a esto y conforme a la definición, este sistema se puede incluir en la lista de los materiales inteligentes, capaces de cambiar sus características y regularse independientemente del grado de su reacción a las nuevas condiciones.

    Los científicos descubrieron también otras propiedades extraordinarias del sistema medio nanoporoso y líquido no humectante que da la posibilidad de usar estos materiales en varios dispositivos para absorber el impacto de explosiones, golpes y vibraciones. Los especialistas mostraron que este sistema garantiza una alta capacidad de absorción de energía. 

    Según el jefe del Departamento, Vladímir Borman, un dispositivo dotado de este sistema permitirá absorber impactos y reducir considerablemente la fuerza que se aplica al objeto protegido. En caso de que la fuerza del impacto aumente, el sistema reaccionará por alargar el período de llenamiento de poros con una presión constante y, por consecuencia, se alargará el período de absorción del impacto. Mientras, los poros se llenarán de un líquido viscoso en milésimas de segundo. 

    Esta velocidad de llenamiento supera en muchas veces las estimaciones de la hidrodinámica clásica. De acuerdo con los estudios llevados a cabo, la velocidad de llenamiento no depende de la viscosidad del líquido. 

    "Otra propiedad singular y muy importante del sistema es la ausencia casi completa de desprendimiento de calor en el momento de absorción del impacto. Esto distingue el sistema que investigamos de otros y facilita la tarea de desarrollo de los dispositivos de acción múltiple", dijo el físico a RIA Nóvosti. 

    Otro fenómeno extraordinario de este sistema descubierto en MEPhI es la transición del líquido no humectante dispersado en el medio nanoporoso a un 'estado humectante' y una relajación inesperadamente lenta de este estado, así como una alta sensibilidad de esta transición a la temperatura. 

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    Los científicos están seguros de que las propiedades dinámicas descubiertas del sistema medio nanoporoso desordenado y líquido no humectante permitirán usarlo para desarrollar sensores para la robótica; dispositivos para separar de modo automático una solución farmacéutica; dispositivos para amortiguar impactos, como guantes fabricados de este material inteligente nanofluídico a los que una bola se pegue sin rebotar; sistemas de protección individual en caso de que se produzca una explosión, entre otras muchas aplicaciones. 

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    Etiquetas:
    robots, MEPhI (universidad), Rusia
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