⚡ Materiales que reptan y cavan solos

Los materiales que usamos a diario, como el acero o el caucho, son pasivos: solo reaccionan bajo la acción de una fuerza externa. Pero existe una clase diferente, llamada "materia activa", que se nutre de su propia energía para moverse, deformarse o responder a presiones.

Se encuentran en el medio natural, por ejemplo los bancos de peces que ondulan coordinando sus movimientos, o las células vivas que se reorganizan sin un director de orquesta.


En su laboratorio, investigadores de las universidades de Ámsterdam, Nueva Gales del Sur y Cambridge fabricaron materiales activos a partir de varillas, elásticos y pequeños motores. Estos sistemas presentan propiedades inusuales. Por ejemplo, una cadena de varillas conectadas por motores, en lugar de doblarse una sola vez bajo presión, comienza a oscilar continuamente. Según los científicos, este movimiento repetido se asemeja a una forma de desplazamiento como la de los reptiles, un caminar o incluso un cavar.

Otro resultado sorprendió aún más al equipo. Al construir una red bidimensional con los mismos bloques, observaron que hacer cada elemento más activo podía hacer que el conjunto fuera menos activo. Es lo contrario de lo que enuncia el principio de Le Chatelier, que sostiene que el comportamiento a pequeña escala se repercute a gran escala. Los investigadores explican esta paradoja mediante un fenómeno de percolación: si los componentes son demasiado densos, bloquean la propagación de la elasticidad.


Los detalles de estos trabajos fueron publicados en dos revistas. El primer estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, muestra cómo las cadenas activas pueden desplazarse. El segundo, aceptado en Physical Review X, detalla la ruptura del principio de Le Chatelier. Los investigadores consideran que estos descubrimientos podrían ayudar a diseñar materiales autónomos, especialmente para la robótica blanda, donde robots flexibles actuarían sin un sistema de control centralizado.

Mientras tanto, estos materiales "extraños" nos recuerdan que incluso las leyes más sólidas de la física pueden ser eludidas cuando se añade un poco de energía interna.