Ingenieros del LLNL revelan materiales arquitectónicos policatenados en 3D (PAM) con propiedades sólidas y líquidas

Ingenieros del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), en colaboración con CalTech y la Universidad de Princeton, han presentado materiales arquitectónicos policatenados en 3D (PAM), que exhiben propiedades tanto sólidas como líquidas. Publicado en *Science*, el estudio detalla cómo estas intrincadas estructuras, compuestas de bucles o jaulas interconectadas, responden dinámicamente a las fuerzas externas expandiéndose, contrayéndose o transformándose. El científico del personal del LLNL, Xiaoxing Xia, explicó que los bloques de construcción entrelazados de los PAM permiten una mayor libertad de movimiento en comparación con las celosías rígidas, lo que les permite comportarse como un líquido y un sólido en diferentes condiciones. Los experimentos revelaron la relajación gravitacional, donde los PAM cambian de forma en respuesta a la gravedad, lo que sugiere aplicaciones en materiales sensibles a estímulos, sistemas de absorción de energía y arquitecturas de transformación, especialmente en entornos de baja gravedad. El equipo demostró la independencia de la escala de longitud de los PAM, fabricándolos tanto a nivel macro como micro, manteniendo al mismo tiempo respuestas mecánicas consistentes. Esta escalabilidad sugiere aplicaciones que van desde dispositivos médicos microscópicos hasta componentes arquitectónicos a gran escala. Los ingenieros aeroespaciales podrían diseñar componentes de aeronaves que equilibren la resistencia y la eficiencia, mientras que las capacidades de absorción de energía de los PAM podrían mejorar los equipos de protección como cascos y armaduras. La capacidad de respuesta electrostática es otro aspecto clave. El recubrimiento de muestras de PAM a microescala con cobre reveló que las fuerzas electrostáticas hacen que los anillos se repelan entre sí, lo que lleva a transformaciones rápidas y reversibles. Esto sugiere un uso potencial en sistemas inteligentes que reaccionan a señales eléctricas, como la robótica o la tecnología portátil que se ajusta en tiempo real. Siguen existiendo desafíos en la producción a gran escala debido a las variaciones en las técnicas de fabricación. Los investigadores del LLNL están desarrollando nuevas técnicas de impresión para agilizar la fabricación. El equipo continúa investigando las propiedades de los PAM en diversas condiciones ambientales para garantizar su durabilidad y rendimiento en el mundo real.