{"id":26019,"date":"2022-01-27T09:57:18","date_gmt":"2022-01-27T15:57:18","guid":{"rendered":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=26019"},"modified":"2022-01-27T09:57:18","modified_gmt":"2022-01-27T15:57:18","slug":"un-material-ultrarresistente-basado-en-los-elastomeros-de-las-telaranas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/materiales\/un-material-ultrarresistente-basado-en-los-elastomeros-de-las-telaranas\/","title":{"rendered":"Un material ultrarresistente basado en los elast\u00f3meros de las telara\u00f1as"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">En el I\u2019mnovation Hub siempre tenemos el ojo puesto en el desarrollo de\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/www.imnovation-hub.com\/es\/construccion\/los-materiales-del-futuro-que-imaginamos-hoy\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">nuevos materiales<\/a>, ya sea para la construcci\u00f3n de edificios o nuevos dispositivos. En ese sentido, la naturaleza es un terreno f\u00e9rtil en el que inspirarse para la innovaci\u00f3n. Prueba de ello es el material de construcci\u00f3n inspirado en los\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/www.imnovation-hub.com\/es\/construccion\/nuevos-materiales-construccion\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">escarabajos<\/a>\u00a0del que hablamos hace poco o el adhesivo que imita las\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/www.imnovation-hub.com\/es\/ciencia-y-tecnologia\/adhesivo-futuro-imita-habilidades-geckos\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">habilidades de los geckos<\/a>. Esta vez, la maestr\u00eda es imputable a las ara\u00f1as, cuyas redes son unos de los\u00a0<strong>elast\u00f3meros\u00a0<\/strong>que nos ofrece la naturaleza.<!--more--><\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Probablemente hayas o\u00eddo hablar de la proverbial resistencia de las telara\u00f1as. Se trata de un material flexible y a la vez incre\u00edblemente resistente. Sin m\u00e1s proleg\u00f3menos, procedemos a explicarte la raz\u00f3n de esas cualidades y cu\u00e1les son sus aplicaciones m\u00e1s novedosas.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\"><img decoding=\"async\" class=\"floatRight\" src=\"https:\/\/www.imnovation-hub.com\/media\/5096501\/elastomers-1.jpg\" alt=\"Elast\u00f3meros naturales: el caucho\" \/><\/span><\/p>\n<h2 id=\"queson\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">\u00bfQu\u00e9 son los elast\u00f3meros?<\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Antes de nada, vamos a despejar dudas acerca de este tipo de material. El t\u00e9rmino elast\u00f3mero se deriva de \u201cel\u00e1stico\u201d y \u201cpol\u00edmero\u201d. Ah\u00ed ya tienes un par de pistas sobre su naturaleza: se trata fundamentalmente de pol\u00edmeros el\u00e1sticos. As\u00ed, estas estructuras se caracterizan por su potencial de estiramiento y su capacidad de recuperar su forma natural. Un ejemplo b\u00e1sico de elast\u00f3mero de origen vegetal ser\u00eda el caucho.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Los elast\u00f3meros naturales, tales como los que vemos en el caucho, tienden a fundirse con el calor y a volverse quebradizos con el fr\u00edo. Para que sean verdaderamente eficaces es necesario aplicar ciertos tratamientos. Por ello, desde principios del siglo XX, los elast\u00f3meros sint\u00e9ticos fueron desplazando a los naturales. Sumando ambos tipos, existen m\u00e1s de veinte tipos distintos de elast\u00f3meros, que incluyen el l\u00e1tex, el poliuretano, la silicona o el neopreno. Hoy sus aplicaciones son pr\u00e1cticamente infinitas. Algunas de las m\u00e1s extendidas ser\u00edan:<\/span><\/p>\n<ul style=\"text-align: justify;\">\n<li><span style=\"color: #000000;\">Neum\u00e1ticos<\/span><\/li>\n<li><span style=\"color: #000000;\">Aislamiento de cables<\/span><\/li>\n<li><span style=\"color: #000000;\">Tubos<\/span><\/li>\n<li><span style=\"color: #000000;\">Guantes<\/span><\/li>\n<li><span style=\"color: #000000;\">Mangueras<\/span><\/li>\n<li><span style=\"color: #000000;\">Globos<\/span><\/li>\n<li><span style=\"color: #000000;\">Limpiaparabrisas<\/span><\/li>\n<li><span style=\"color: #000000;\">Gomas de borrar<\/span><\/li>\n<li><span style=\"color: #000000;\">Cintas transportadoras<\/span><\/li>\n<li><span style=\"color: #000000;\">Pr\u00f3tesis<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Adem\u00e1s de estas aplicaciones cotidianas, los elast\u00f3meros est\u00e1n abriendo la puerta a aplicaciones mucho m\u00e1s revolucionarias. Veamos algunas de ellas.<\/span><\/p>\n<h2 id=\"material\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">El material ultrarresistente basado en elast\u00f3meros de telara\u00f1as<\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Tal como hemos apuntado, el ser humano est\u00e1 lejos de ser el primero en haber producido y utilizado elast\u00f3meros. Uno de los m\u00e1s resistentes que se puede encontrar en la naturaleza incorpora\u00a0<strong>mol\u00e9culas con ocho enlaces de hidr\u00f3geno<\/strong>\u00a0y es el que emplean las ara\u00f1as para tejer sus trampas. Seguramente, habr\u00e1s le\u00eddo alguna vez que las telara\u00f1as son m\u00e1s duras que el acero.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Pues bien, en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnolog\u00eda (NTNU, por sus siglas en noruego) se han fijado en ese tipo de estructura molecular para\u00a0<strong>desarrollar un material ultrarresistente<\/strong>. \u00a0<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Las telara\u00f1as, especialmente los anillos conc\u00e9ntricos, a\u00fanan dos cualidades que no suelen ir de la mano: rigidez y dureza. Hasta ahora en el caso de los productos comerciales, cuanto mayor era la rigidez menor era la dureza. Esto se debe a que, cuanto mayor es la rigidez, menor es la disipaci\u00f3n de energ\u00eda. Un ejemplo es el cristal, que es r\u00edgido, pero no duro.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Por suerte, los investigadores de la universidad noruega han combinado ambas caracter\u00edsticas en un nuevo material, que tiene una parte dura y otra m\u00e1s blanda. La estructura con enlaces de hidr\u00f3geno es \u00f3ptima para disipar energ\u00eda, mientras que la parte blanda est\u00e1 fabricada con un\u00a0<strong>pol\u00edmero con base de silicio conocido como PDMS<\/strong>. \u00a0\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">El material, que adem\u00e1s de ser ultrarresistente podr\u00eda ser tambi\u00e9n autorreparable, tiene diversas aplicaciones. Por ejemplo, podr\u00eda emplearse en prendas inteligentes gracias a su capacidad de resistir la torsi\u00f3n.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\"><img decoding=\"async\" class=\"floatLeft\" src=\"https:\/\/www.imnovation-hub.com\/media\/5096502\/elastomers-2.jpg\" alt=\"Telara\u00f1as de grafeno con elast\u00f3meros\" \/><\/span><\/p>\n<h2 id=\"grafeno\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Telara\u00f1as de grafeno<\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Tal como los elast\u00f3meros son extremadamente comunes en nuestra vida cotidiana, existe un material igualmente ubicuo en el terreno de la investigaci\u00f3n avanzada. Hablamos, c\u00f3mo no, del omnipresente\u00a0<strong>grafeno<\/strong>. Una de las \u00faltimas aplicaciones de este material basado en el carbono aprovecha las estructuras de la seda de las telara\u00f1as y la flexibilidad del PDMS, el pol\u00edmero que vimos en el caso anterior.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Tal como cuentan en la publicaci\u00f3n cient\u00edfica\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/pubs.acs.org\/journal\/aamick\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">ACS Applied Materials &amp; Interfaces<\/a>, un equipo de la Universidad de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Hong Kong, ha creado un nuevo tipo de sensor de alta flexibilidad y sensibilidad con una estructura E-GWF. Estas siglas corresponden en ingl\u00e9s a \u201ctejido de grafeno relleno de elast\u00f3mero\u201d y son la clave de una tecnolog\u00eda de gran potencial.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">El innovador tejido, que consta de hilos de PDMS con un recubrimiento de grafeno, es piezorresistente. Esto significa que, adem\u00e1s de ser flexible, es sensible a las variaciones del campo el\u00e9ctrico, por lo que podr\u00e1 utilizarse en sensores epid\u00e9rmicos y otros dispositivos en contacto con la piel humana.<\/span><\/p>\n<h2 id=\"musculo\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Un m\u00fasculo artificial basado en elast\u00f3meros<\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">La creaci\u00f3n de un material que se comporte como los m\u00fasculos humanos, es decir, que se contraiga con una elevada capacidad de respuesta a los est\u00edmulos, ha sido objeto de numerosas investigaciones. Por suerte, parece que los elast\u00f3meros han vuelto a acudir en rescate de los cient\u00edficos para dar un paso importante en esa direcci\u00f3n.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">En esta ocasi\u00f3n se trata de elast\u00f3meros de cristal l\u00edquido, conocidos como LCE por sus siglas en ingl\u00e9s. Los investigadores de la Universidad de California han aplicado un proceso de\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Electrospinning\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">electrospinning o electrohilado<\/a>\u00a0para fabricar estas\u00a0<strong>fibras sint\u00e9ticas que imitan el m\u00fasculo humano<\/strong>.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Gracias al electrohilado, que aplica una descarga el\u00e9ctrica al pol\u00edmero para generar un filamento extremadamente fino, han logrado crear un material de gran resistencia tensil y una elevada capacidad de respuesta ante el calor o la luz infrarroja de espectro cercano.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Este nuevo ejemplo de elast\u00f3mero podr\u00eda tener interesantes aplicaciones en cirug\u00edas reconstructivas de m\u00fasculos humanos o en el desarrollo de sistemas musculares rob\u00f3ticos. \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\"><img decoding=\"async\" class=\"floatRight\" src=\"https:\/\/www.imnovation-hub.com\/media\/5096504\/elastomers-4.jpg\" alt=\"Elast\u00f3meros como la capa de Batman\" \/><\/span><\/p>\n<h2 id=\"batman\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Elast\u00f3meros que se comportan como la capa de Batman<\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">La capa de Superman, por si alguien no se hab\u00eda fijado, era puramente ornamental. Para que un material permita algo remotamente parecido a volar es preciso que ofrezca cierta resistencia al aire, como es el caso del ala de un p\u00e1jaro. Ah\u00ed, aunque fuese solo en t\u00e9rminos de realismo, el artefacto que empleaba el hombre murci\u00e9lago era bastante m\u00e1s funcional.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">El nuevo material desarrollado en los laboratorios de\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/www.caltech.edu\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Caltech\u00a0<\/a>en EE. UU. sigue un principio parecido al que se ve\u00eda en Batman Begins, donde el h\u00e9roe convert\u00eda su capa en una superficie r\u00edgida para poder planear por Arkham.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">El tejido desarrollado en este centro asociado a la Universidad de California est\u00e1 compuesto de una malla de pol\u00edmeros en forma de octaedro obtenida por medio de impresi\u00f3n 3D. Este tejido, con una estructura similar a una cota de malla, se vuelve r\u00edgido en presencia del calor.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Esto se logra por medio de una capa de elast\u00f3meros de cristal l\u00edquido o LCE, el ejemplo de elast\u00f3mero que vimos en el caso anterior. Al aplicarles una corriente el\u00e9ctrica se genera calor, lo que los contrae y les hace adoptar una forma prefijada.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">La innovadora estructura podr\u00eda permitir la fabricaci\u00f3n de\u00a0<strong>exoesqueletos en el terreno de la biomedicina o incluso refugios temporales\u00a0<\/strong>en caso de cat\u00e1strofe.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Adem\u00e1s de los ejemplos de elast\u00f3meros que hemos mencionado, si quieres saber m\u00e1s sobre materiales inspirados por plantas, p\u00e1jaros e insectos, puedes echarle un vistazo a este art\u00edculo sobre\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/www.imnovation-hub.com\/es\/energia\/ballenas-abejas-helechos-lecciones-eficiencia-energetica\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">biomim\u00e9tica<\/a>.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\"><strong>Fuentes:\u00a0<\/strong><a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/www.engplastics.com.au\/what-is-elastomer-and-its-uses\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Engineering Plastics<\/a>,\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/scitechdaily.com\/inspired-by-spider-silk-unprecedented-new-material-with-extraordinary-mechanical-properties\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Scitech Daily<\/a>,\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/www.nanowerk.com\/spotlight\/spotid=51909.php\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Nanowerk<\/a>,\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/www.caltech.edu\/about\/news\/material-inspired-by-chain-mail-transforms-from-flexible-to-rigid-on-command\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Caltech<\/a>,\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/ia.acs.org.au\/article\/2021\/new-smart-fabric-mimics-batman-s-cape.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">ACS<\/a>,\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/techxplore.com\/news\/2021-09-artificial-fiber-spun-liquid-crystal.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">https:\/\/techxplore.com\/news\/2021-09-artificial-fiber-spun-liquid-crystal.html<\/a><\/span><\/p>\n<p>Ejemplos de elast\u00f3meros: un material revolucionario basado en las telara\u00f1as. (s. f.). <i>Ejemplos de elast\u00f3meros: un material revolucionario basado en las telara\u00f1as<\/i>. IMNOVATION. Recuperado 27 de enero de 2022, de https:\/\/www.imnovation-hub.com\/es\/ciencia-y-tecnologia\/ejemplos-elastomeros-telaranas\/?_adin=11551547647<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>En el I\u2019mnovation Hub siempre tenemos el ojo puesto en el desarrollo de\u00a0nuevos materiales, ya sea para la construcci\u00f3n de edificios o nuevos dispositivos. En ese sentido, la naturaleza es un terreno f\u00e9rtil en el que inspirarse para la innovaci\u00f3n. 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