La formulación de nuevos materiales y la impresión 4D se inspiran en el entorno natural para lograr elementos innovadores que puedan «sentir», desplazarse, repararse, cambiar de forma o adaptarse para mejorar su funcionalidad. Se prevé que esta industria supere los 100.000 millones de dólares en 2027, con tasas de crecimiento del 12%.
Encontramos ejemplos de «materia autónoma» en tuberías que ensanchan según la intensidad de la lluvia, o en indumentaria técnica que, a bajas temperaturas, modifica su geometría para conservar mejor el calor.
En el sector salud, la Universidad de Ciencia y Tecnología de China ha desarrollado una tirita inteligente que cambia de verde a amarillo y libera antibióticos cuando detecta una infección bacteriana. Si las bacterias son resistentes se vuelve roja para indicar que debe aplicársele luz directa para producir oxidantes contra los patógenos.
En el contexto industrial, la Universidad de Cornell ha construido una mano robótica con dedos de resina flexible con función termorreguladora, capaces de «transpirar» para contrarrestar el sobrecalentamiento por retención de calor. Sus poros se dilatan a partir de 30 °C y la resina se encoge por encima de 40 °C, evacuando agua para reducir su temperatura.
En el ámbito de la construcción, investigadores de la Universidad de Colorado Boulder han desarrollado «ladrillos vivos» a los que añaden cianobacterias fotosintéticas que, mediante biomineralización, producen carbonato cálcico con una dureza similar a la del cemento. En determinadas condiciones, estos ladrillos absorben CO2 y son capaces de regenerarse, resultando de interés en entornos extremos, así como para reducir la huella de carbono.
El Fraunhofer Institute for Applied Polymers desarrolla espumas aislantes programables con memoria de forma. Poseen canales de circulación del aire que se cierran a temperaturas bajas para proporcionar aislamiento y se abren ante fuentes de calor para mejorar la circulación de aire y refrescar. Permitirán disminuir en 2,5 °C de la temperatura ambiente en verano y ahorrar un 46 % en climatización.
Como vemos, la materia autónoma puede también aportar nuevos enfoques innovadores en la estrategia de transición ecológica contra el cambio climático.
