Una investigación suiza ha conseguido crear un material que transmite de forma distinta las ondas según sea estimulado de una u otra manera.
Las propiedades de vibración de un material dependen de sus características físicas y de su colocación en el espacio. Este aspecto se tiene en cuenta en las construcciones, así como en la fabricación de objetos, ya sean más o menos complicados, con mayor o menor envergadura. Sin embargo, la investigación que han llevado a cabo científicos del Empa ETH Zurich ha abierto las puertas a los materiales programables, aquellos cuyas propiedades de vibración serían ajustables por el ser humano.
La vibración consiste en la propagación de ondas, que se podrían controlar con los materiales programables, aumentando su frecuencia o bloqueándolas si fuera necesario. La investigación ha sido publicada en la revista Advanced Materials bajo el título ‘Cristal fotónico con conectividad adaptada’ y las implicaciones en el mundo de la ingeniería mecánica podrían ser revolucionarias.
Hasta ahora los técnicos de construcción y los ingenieros trabajaban con unas propiedades de vibración previamente establecidas y no susceptibles de ser modificadas. Esta capacidad quedaba fijada en el momento de escoger uno u otro material y colocarlo en un conjunto con una forma geométrica estudiada. Si se profundiza en la investigación del Empa ETH Zurich, en el futuro se podrá ver cómo los materiales se adaptan para absorber las ondas en la medida que sea necesario, con la versatilidad que esto conlleva para desarrollar nuevos diseños.
El funcionamiento de estos materiales programables, eso sí, será estimulado por impulsos eléctricos. Al menos así es como lo han planteado los científicos suizos. El modelo experimental sobre el que han trabajado es una barra de aluminio de un centímetro por un metro, con un milímetro de grosor. Los investigadores colocaron diez diminutos cilindros de aluminio adosados a la barra junto con sus correspondientes sensores piezoeléctricos. Éstos se pueden estimular electrónicamente y permiten a los científicos controlar cómo se progagan las ondas a través del metal.
Los sensores piezoeléctricos funcionan con un activador o inhibidor de las ondas. Si se produce una vibración, el material la puede propagar con fluidez, como ocurriría si no hubiera cilindros de aluminio adosados a la barra, o bien, las ondas pueden ser absorbidas, dependiendo del estímulo que se aplique artificialmente. Esta adaptación tiene lugar de forma casi instantánea, en menos de un segundo.
Por el momento sólo se ha probado esta técnica con la ligera barra de aluminio, pero se espera que los materiales programables puedan ser mucho más complejos en el futuro. Sería posible incluso hacer que ciertas partes de una misma estructura bloquearan una determinada frecuencia de vibración, mientras que otras permitieran su paso.
Imagen: Eva the Weaver
