Descubre los grandes avances en el campo de los metamateriales

Descubre los grandes avances en el campo de los metamateriales

En los últimos años se ha avanzado mucho en la investigación en el campo de los metamateriales gracias al desarrollo de nuevas tecnologías, como por ejemplo la simulación por ordenador y la impresora 3D.

Los metamateriales están diseñados para que dispongan de propiedades poco comunes, como que puedan cambiar su dureza o su forma. Este tema ha sido abordado en un artículo publicado en la revista “Nature Reviews Materials” en el que han participado algunos científicos de la Universidad Carlos III de Madrid, la Universidad de Chicago, la Universidad de Harvard y la Universidad de Leiden. En dicho artículo se habla acerca de los desafíos a los que se enfrentan los metamateriales mecánicos flexibles.

Las funcionalidades de los metamateriales

Las transformaciones de forma y patrón cuando soportan fuerzas mecánicas son algunas de las funcionalidades exóticas que presentan estos metamateriales, es decir, disponen de ciertas propiedades que no pueden llevar a cabo los materiales convencionales. Un ejemplo para entenderlo son las estructuras que se basan en el arte del origami y del kirigami.

Los estudios que se desarrollan en la actualidad se centran en el diseño de nuevos metamateriales topológicos con la capacidad de tener un índice ajustable de refracción, lo cual supondría poder guiar y cambiar la dirección de las ondas, abriendo de este modo las puertas a materiales que dispongan de cierto rango de invisibilidad al desviar las ondas de luz visible.

Las funcionalidades de los metamaterialesLos retos a los que se enfrentan estos científicos

Los científicos que trabajan en este campo se encuentran día a día con grandes retos, como por ejemplo el impacto que pueden causar algunas tecnologías que todavía continúan desarrollándose, tales como el corte láser o la impresión 3D.

No obstante, a pesar de que estas técnicas se encuentran en sus primeras etapas, la impresora 3D o la máquina corte láser que existe en la actualidad ofrecen funcionalidades específicas que dan lugar a excelentes resultados.

El resultado de la combinación de diferentes materiales

La línea de investigación abre la posibilidad de combinar ciertos materiales que disponen de funcionalidades concretas, con el objetivo de obtener metamateriales híbridos que tengan propiedades termomecánicas, optomecánicas o electromecánicas.

Johan Christensen, uno de los científicos que llevan a cabo esta investigación, se encarga del desarrollo de metamateriales pero en un sentido científico más amplio. Su proyecto se llama “Frontiers in Phononics: Party-Time Symmetric Phononic”, y se encuentra financiado por la Unión Europea.

máquina corte láserEl objetivo de este científico es tanto analizar como diseñar una nueva generación de metamateriales a partir de semiconductores piezoeléctricos, los cuales tengan la capacidad de optimizar el funcionamiento de ciertos sistemas acústicos complejos. Un ejemplo de ello sería el sonar de los submarinos.

En definitiva, sin duda alguna todavía queda un largo camino por recorrer en el campo de los metamateriales. Sin embargo, gracias a los avances tecnológicos muchos de esos proyectos se están consiguiendo desarrollar con gran éxito, e incluso hoy en día se pueden disfrutar de las grandes ventajas que estos ofrecen a los usuarios.

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