Comunicación química entre piezas hechas de un mismo e insólito material

En la película "Terminator 2", una de las propiedades más inquietantes de un robot metamórfico era la capacidad que tenían sus fragmentos para reagruparse juntos y recomponer así al robot original que se había roto en pedacitos.

Un material que fuese capaz de una hazaña comparable a esa tendría infinidad de aplicaciones, aunque sólo sirviera para estructuras simples, no para máquinas sofisticadas.

En la Universidad de Pittsburgh, Estados Unidos, ya se trabaja en un candidato. Se trata de un material sintético gelatinoso que, preparado adecuadamente, es capaz de reensamblarse conformando una estructura, a pesar de haber sido ésta cortada a trozos. Para que los trozos puedan detectarse unos a otros y aproximarse entre ellos lo suficiente como para volver a fusionarse, el material se vale de un sistema de comunicación mediante señales químicas. El material está basado parcialmente en una clase un tanto intrigante de reacciones químicas oscilantes, las de Belousov-Zhabotinsky, llamadas así en reconocimiento al científico que las descubrió, Boris Belousov, y al que desarrolló una base teórica para las mismas, Anatoli Zhabotinsky, ambos rusos.

Un sistema artificial que estuviera basado en este material sintético podría reconfigurarse a sí mismo a través de una combinación entre comunicación química e interacción con la luz. La forma de comunicación química escogida para el diseño emula, en algunos aspectos, a los sistemas químicos de comunicación usados por seres vivos como amebas y termitas.

Las investigaciones realizadas hasta el momento por el equipo de las ingenieras químicas Anna Balazs y Olga Kuksenok son muy prometedoras.


Balazs y sus colegas desarrollaron un modelo del material en 3D para poner a prueba los efectos de la señalización química y la luz en el material.

Un fenómeno intrigante que observaron fue el de que largas "lonjas" del material que estaban amarradas a una superficie por un extremo, se "inclinaban" unas en dirección a las otras como si estuviera operando algún tipo de mecanismo químico de comunicación y atracción, cuyas señales fuesen emitidas y detectadas por todas las piezas cercanas de material.

El paso siguiente fue despegar los extremos adheridos de las "lonjas" del material y dejar que se movieran libremente para ver qué ocurría. Se comprobó que en ese escenario, cuando se separaba a las lonjas, éstas volvían a reagruparse de manera automática, exhibiendo por tanto autoquimiotaxis, o sea la capacidad de emitir y de captar una señal química, y de moverse en respuesta a esa señal.

El estudio demuestra que es factible diseñar un material sintético que, bajo las condiciones adecuadas, tenga la capacidad de que las piezas hechas de él, que estén lo bastante cerca, se puedan congregar juntas por sí solas para formar una estructura. Balazs expone un símil fácil de entender: "Imagine un conjunto de piezas del juego de construcción LEGO en el cual dichas piezas pudieran ensamblarse y desensamblarse unas con otras por sí mismas, adoptando diferentes formas pero permitiéndonos controlar esas formas a través del sistema de reacción química y la luz".

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