publican<\/a>\u00a0en la revista\u00a0Advanced Science.<\/p>\n\n\n\nDise\u00f1ar metal para que aparezca<\/h2>\n\n\n\n
Los dispositivos port\u00e1tiles y los robots blandos de \u00faltima generaci\u00f3n requieren tecnolog\u00edas delgadas y ligeras, capaces adem\u00e1s de transformarse en las formas deseadas cuando sea necesario. Estas tecnolog\u00edas est\u00e1n ganando popularidad como base para pantallas con formas, superficies adaptativas, interfaces port\u00e1tiles y robots blandos.<\/p>\n\n\n\n
El equipo de investigaci\u00f3n dise\u00f1\u00f3 patrones precisos de corte y plegado en una l\u00e1mina de metal plana para que se transformara en una forma tridimensional predeterminada. El principio de dise\u00f1o se basa en el kirigami, el arte de crear estructuras tridimensionales mediante el corte de papel.<\/p>\n\n\n\n
Resolver el problema de la luz en NiTi<\/h2>\n\n\n\n
Las aleaciones con memoria de forma son metales especiales que recuperan una forma preprogramada al calentarse a una temperatura espec\u00edfica, incluso despu\u00e9s de haber sido deformadas. Gracias a su ligereza y capacidad para generar grandes fuerzas, se utilizan ampliamente como materiales clave para robots blandos y actuadores port\u00e1tiles.<\/p>\n\n\n\n
Sin embargo, los actuadores fotot\u00e9rmicos convencionales de aleaci\u00f3n con memoria de forma presentan una limitaci\u00f3n: las superficies de aleaci\u00f3n de n\u00edquel-titanio (NiTi) no absorben la luz infrarroja cercana de manera eficiente. Para compensar esta limitaci\u00f3n, se suelen aplicar recubrimientos absorbentes de luz independientes, como \u00f3xido de grafeno, compuestos polim\u00e9ricos o pel\u00edculas delgadas de nitruro de titanio (TiN).<\/p>\n\n\n\n
Estos recubrimientos externos pueden desprenderse durante el uso repetido y requerir un procesamiento adicional. Tambi\u00e9n pueden aumentar la capacidad calor\u00edfica, lo que puede ralentizar la respuesta y generar limitaciones tanto en la facilidad de fabricaci\u00f3n como en el rendimiento de la actuaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
La programaci\u00f3n de la forma y la absorci\u00f3n se combinan<\/h2>\n\n\n\n
Para abordar este problema, el equipo de investigaci\u00f3n utiliz\u00f3 micromecanizado l\u00e1ser UV. Mediante este proceso, formaron estructuras de kirigami sobre l\u00e1minas delgadas de aleaci\u00f3n con memoria de forma (SMA), generando simult\u00e1neamente una capa de \u00f3xido de titanio (TiO\u2093) microporosa y nanoporosa en la superficie mediante oxidaci\u00f3n inducida por l\u00e1ser. Como resultado, lograron aumentar significativamente la absorci\u00f3n de luz infrarroja cercana sin necesidad de ning\u00fan recubrimiento externo.<\/p>\n\n\n\n
El equipo tambi\u00e9n implement\u00f3 una plataforma que permite controlar con precisi\u00f3n la altura de la deformaci\u00f3n tridimensional y la fuerza resultante mediante el ajuste de par\u00e1metros estructurales como el ancho de la bisagra y el ancho de la ranura. En otras palabras, la clave de esta investigaci\u00f3n reside en programar simult\u00e1neamente tanto la deformaci\u00f3n mec\u00e1nica de la estructura como la eficiencia con la que absorbe la luz dentro de una \u00fanica estructura met\u00e1lica.<\/p>\n\n\n\n
Adem\u00e1s, el equipo aplic\u00f3 una t\u00e9cnica de modelado que controla espacialmente el grado de oxidaci\u00f3n inducida por l\u00e1ser. Esto permiti\u00f3 que diferentes regiones se deformaran secuencialmente a distintas velocidades, incluso cuando se expon\u00edan uniformemente a luz de la misma intensidad.<\/p>\n\n\n\n
Los investigadores lo describen como “control de actuaci\u00f3n espaciotemporal”. Esto significa que el orden y la sincronizaci\u00f3n de la deformaci\u00f3n se codifican directamente en el material mediante sus propiedades de absorci\u00f3n de luz, sin necesidad de un control el\u00e9ctrico independiente. Puede considerarse una forma de l\u00f3gica fot\u00f3nica.<\/p>\n\n\n\n
Desde pantallas con letras hasta se\u00f1ales t\u00e1ctiles<\/h2>\n\n\n\n
El equipo de investigaci\u00f3n ampli\u00f3 a\u00fan m\u00e1s la metaestructura fotot\u00e9rmica de SMA para crear pantallas tridimensionales e interfaces h\u00e1pticas, integr\u00e1ndola con una matriz de LED infrarrojos cercanos (NIR) multicanal. Cada unidad de kirigami de SMA se mueve de forma independiente en respuesta a la luz aplicada selectivamente. Sobre esta base, el equipo logr\u00f3 mostrar con \u00e9xito la secuencia de letras K\u2192A\u2192I\u2192S\u2192T e implement\u00f3 se\u00f1ales de navegaci\u00f3n t\u00e1ctiles que indican la direcci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Oh afirm\u00f3: “La tecnolog\u00eda de programaci\u00f3n l\u00e1ser desarrollada en este estudio es una plataforma f\u00e1cil de fabricar que codifica tanto la deformaci\u00f3n mec\u00e1nica como las propiedades \u00f3pticas en una sola estructura met\u00e1lica sin ning\u00fan proceso de recubrimiento separado”, y agreg\u00f3: “Puede aplicarse ampliamente a interfaces de transformaci\u00f3n inteligentes de pr\u00f3xima generaci\u00f3n controladas por luz, incluidas superficies adaptativas, h\u00e1ptica interactiva y robots blandos fotot\u00e9rmicos”.<\/p>\n\n\n\n
Hyunsoo Kim, estudiante de maestr\u00eda en el Departamento de Ingenier\u00eda Mec\u00e1nica, fue el primer autor, mientras que Oh fue el autor correspondiente.<\/p>\n\n\n\n
Fuente: Tech Xplore<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Sin cables. Sin actuadores. Basta con iluminar la superficie met\u00e1lica para que se eleve como un bot\u00f3n. Investigadores del KAIST han desarrollado una estructura met\u00e1lica que cambia de forma mediante la luz, sin necesidad de recubrimientos fotorreceptores. Esta tecnolog\u00eda podr\u00eda abrir nuevas posibilidades para interfaces t\u00e1ctiles con botones f\u00edsicos desplegables, pantallas con formas, dispositivos port\u00e1tiles […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":102642,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[14],"tags":[],"class_list":["post-102630","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tecnologia"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/102630","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=102630"}],"version-history":[{"count":11,"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/102630\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":102641,"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/102630\/revisions\/102641"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/102642"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=102630"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=102630"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=102630"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}