TECNOLOGIA: I NUOVI MATERIALI "METAMATERIAL"

Un nuovo metamateriale che percepisce il suo ambiente è in grado di utilizzare tali informazioni per apportare modifiche alla sua forma o addirittura al colore. Ispirato da sistemi naturali che funzionano in modo simile e senza intervento umano, questo nuovo materiale potrebbe essere un vantaggio per ricercatori e ingegneri che lavorano in un'ampia gamma di discipline scientifiche.

BACKGROUND: I NUOVI MATERIALI STANNO DIVENTANDO COSÌ META

Gli scienziati dei materiali sono sempre alla ricerca del prossimo grande metamateriale. The Debrief ha precedentemente riferito su un'ampia gamma di questi sforzi, inclusi metamateriali utilizzati per la tecnologia stealth, altri utilizzati da Battelle per lo sviluppo di armi ipersoniche, applicazioni nanotecnologiche di metamateriali per produrre metalli più forti di quelli disponibili in natura e persino alcuni metamateriali che traggono vantaggio degli aspetti unici del regno quantistico.

Ora, un team di ricercatori ha cercato ispirazione nella natura e ciò che hanno scoperto potrebbe cambiare la scienza dei materiali in modo profondo.

ANALISI: IL METAMATERIAL LOOK ALLA NATURA PER ISPIRAZIONI

Per sviluppare un metamateriale in grado di reagire al suo ambiente in modo indipendente, un gruppo di ricercatori guidato da Guoliang Huang, professore di ingegneria all'Università del Missouri, ha cercato ispirazione nella natura. In particolare, hanno modellato il loro lavoro su sistemi naturali in grado di rilevare informazioni, elaborare tali informazioni e quindi effettuare movimenti o modifiche in base a tali informazioni senza controllori esterni nel circuito.

"Alcuni esempi di questi materiali naturali includono la rapida reazione delle fauci frondose di un acchiappamosche di Venere per catturare un insetto, i camaleonti che cambiano il colore della loro pelle per mimetizzarsi con l'ambiente circostante e le pigne che regolano le loro forme in risposta ai cambiamenti dell'umidità dell'aria", ha detto Huang in un post per il World Economic Forum.

Con i risultati pubblicati sulla rivista Nature Communications, Huang e i suoi colleghi hanno utilizzato queste informazioni per sviluppare un materiale in grado di rilevare informazioni come la temperatura nel suo ambiente, utilizzare un chip integrato per elaborare tali informazioni sensoriali e quindi inviare segnali elettrici a apportare modifiche alla forma del materiale, proprio come un muscolo umano o quell'acchiappamosche di Venere.

"Fondamentalmente, stiamo controllando il modo in cui questo materiale risponde ai cambiamenti negli stimoli esterni che si trovano nell'ambiente circostante", ha affermato Huang.

PROSPETTIVE: AMPIA GAMMA DI POTENZIALI APPLICAZIONI PER NUOVI METMATERIALI

Nello studio, i ricercatori osservano che il loro nuovo materiale può beneficiare di numerose applicazioni.

"Ad esempio", ha affermato Huang, "possiamo applicare questo materiale alla tecnologia invisibile nell'industria aerospaziale attaccando il materiale alle strutture aerospaziali. Può aiutare a controllare e ridurre i rumori provenienti dall'aereo, come le vibrazioni del motore, che possono aumentare le sue capacità multifunzionali".

Altre applicazioni includono la progettazione di un robot in grado di percepire il suo ambiente e cambiare forma o colore per adattarsi all'ambiente o anche per svolgere funzioni che gli esseri umani non possono. Questo approccio può essere applicato anche alle applicazioni delle bioscienze, in cui la capacità di far reagire un materiale personalizzato a determinate condizioni esterne può favorire la somministrazione di farmaci o persino un intervento chirurgico a distanza.

Alla fine, il team osserva che è necessario fare più lavoro per testare il loro nuovo metamateriale in ambienti del mondo reale, ma dati i vantaggi unici dei sistemi in grado di rilevare e reagire senza l'intervento umano, probabilmente è solo questione di tempo prima che un metamateriale come questo è un uso regolare.

- Eyes Bio 

Fonte: The Brief