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Ciencia 03/06/2021

Científicos crean un sensor que podría aplicarse para prevenir un infarto o para detectar la falla en la estructura de un puente

Funciona a nanoescala o megaescala, solo habría que cambiar la geometría del dispositivo.

La ciencia y su insistencia en convertir sus creaciones en funcionales para cualquier área de investigación arrojó como resultado un impresionante material. Se trata de un sensor capaz monitorear y advertir problemas en diferentes escalas. Es decir, tranquilamente este dispositivo se podría instalar como un stent en el corazón, para prevenir un infarto. Mientras que, también podría monitorear el estado de una viga de un puente y encontrar los defectos en la estructura.

El invento es autoría de un grupo de científicos que pertenecen al Laboratorio de Pruebas de Respuesta y Monitoreo Estructural Inteligente (iSMaRT) de la Escuela de Ingeniería Swanson de la Universidad de Pittsburgh. Partiendo desde las grandes estructuras, hasta los aparatos más pequeños en el cuerpo, un sensor tiene la función de detectar un cambio. Entonces, de acuerdo a la configuración que su host le imprima, su objetivo es prevenir las catástrofes.

Y aunque es cierto que hay toda clase de sensores, no se había visto uno que fuera capaz de trabajar en todos los niveles de escalas. Para lograrlo, sus creadores diseñaron una nueva clase de materiales. Estos, según lo reseña Eureka Atlert pueden fungir como medios de detección y también como nanogeneradores. Además, están preparados para revolucionar el material multifuncional.

La clave del asunto está en hacer que el material forme parte de la estructura misma en donde se esté instalando. Por esta misma afirmación es que colocan el ejemplo de los stent en las vías de circulación que van hacia el corazón. Quienes se someten a este tipo de instalaciones médicas saben que esto pasa a ser parte de la vía y las ensancha para permitir un mejor flujo sanguíneo. Entonces, ahora imaginen que este mismo aparato, como ya está en su tarea de ensanchamiento, sea capaz de detectar una anomalía y así emitir una alerta para prevenir el desastre.

Un sensor hecho de un metamaterial

Detalla el mismo portal citado que los creadores de este tipo de sensor lo califican como “metamaterial consciente de sí mismo”. Y sin duda alguna su gran carta de presentación es la gama de variedad en cuanto a la escalabilidad en la que se puede aplicar. “El mismo diseño funciona tanto a nanoescala como a megaescala simplemente adaptando la geometría del diseño”, explica Eureka Alert.

“No hay duda de que los materiales de la próxima generación deben ser multifuncionales, adaptables y ajustables. No puede lograr estas características solo con materiales naturales; necesita sistemas de materiales híbridos o compuestos en los que cada capa constituyente ofrezca su propia funcionalidad. Los sistemas de metamateriales autoconscientes que hemos inventado pueden ofrecer estas características fusionando metamateriales avanzados y tecnologías de recolección de energía a múltiples escalas, ya sea un stent médico, un amortiguador o un ala de avión“, dijo Amir Alavi, profesor asistente de ingeniería civil y ambiental y bioingeniería, quien dirige el iSMaRT Lab.

El alcance del proyecto que dirige el profesor Alavi

El líder del equipo que llevó a cabo este proyecto explica que sus aplicaciones incluso tienen un alcance que sale de nuestras fronteras. Y con esto se refiere a que este metamaterial debería ser considerado como elemento de fabricación en los artículos quelas agencias espaciales envían fuera de nuestra atmósfera.

“Para comprender completamente el enorme potencial de esta tecnología, imagine cómo podemos adaptar este concepto para construir hábitats espaciales autoalimentados estructuralmente sólidos utilizando solo materiales autóctonos en Marte y más allá. De hecho, estamos investigando esto en este momento” finalizó el profesor Amir Alavi.