Materiales inteligentes de camuflaje basados en el calamar y el pez cebra

Se ha logrado crear músculos artificiales que, mediante el simple accionamiento de un interruptor, permiten emular las asombrosas capacidades de camuflaje de organismos tales como el calamar y el pez cebra.

Los autores de este avance tecnológico han demostrado dos mecanismos de transformación individuales que creen que podrían ser usados en "ropa inteligente" para crear efectos de camuflaje similares a los vistos en la naturaleza.

El equipo de Jonathan Rossiter de la Universidad de Bristol en el Reino Unido se ha inspirado en las habilidades de camuflaje del calamar y las del pez cebra.

Estos músculos artificiales, elásticos y blandos, están basados en células especializadas llamadas cromatóforos, que están presentes en anfibios, peces, reptiles y cefalópodos, y que contienen pigmentos de colores que son responsables de los notables efectos de cambio de color de estos animales.

Los cambios de color en estos organismos pueden ser activados por cambios en su estado de ánimo, en la temperatura, por estrés o por algo que han visto en su entorno, y pueden ser usados para camuflaje, comunicación o cortejo para el apareamiento.

En el estudio se crearon dos tipos de cromatóforos artificiales: el primero basado en un mecanismo adoptado por un calamar, y el segundo basado en un mecanismo bastante distinto adoptado por el pez cebra.

Una célula capaz de cambiar el color y que es típica en un calamar cuenta con una estructura central que contiene gránulos de pigmento. La estructura está rodeada por una serie de músculos, y cuando la célula está lista para cambiar de color, el cerebro envía una señal a los músculos y estos se contraen. La contracción de los músculos hace que la estructura central se expanda, generando el efecto óptico que hace que el calamar parezca que está cambiando de color.

La rápida expansión de estos músculos fue reproducida usando elastómeros dieléctricos, materiales inteligentes hechos generalmente de un polímero, que están conectados a un circuito eléctrico y se expanden cuando se les aplica un voltaje.



En cambio, las células en el pez cebra contienen un pequeño depósito de fluido de pigmentos negros que, cuando es activado, viaja hasta la superficie de la piel y se disemina, de modo similar a cuando se derrama tinta negra. Por tanto, parece como si los puntos oscuros naturales de la superficie del pez cebra se hicieran más grandes y logra así el efecto óptico deseado. Los cambios suelen ser dirigidos por hormonas.

Las células del pez cebra fueron imitadas usando una capa de silicona situada entre dos láminas microscópicas especiales de vidrio. A ambos lados de la pieza se colocaron dos bombas, creadas con elastómeros dieléctricos, que fueron conectadas al sistema central con tubos de silicona, cada una dedicada a bombear un compuesto concreto.

Estos cromatóforos artificiales son adaptables a diversos tamaños y situaciones, y pueden ser usados para crear una piel artificial capaz de estirarse y deformarse sin dejar de funcionar con eficacia. Esto significa que pueden ser usados en muchos ambientes donde las tecnologías convencionales con sus estructuras rígidas no serían adecuadas. Estos nuevos desarrollos permiten en cambio cosas como por ejemplo ropa de camuflaje inteligente, que cambie de aspecto por su cuenta según las circunstancias del momento.

En este video puede verse una demostración del innovador enfoque de camuflaje: