Materiales de última generación

0:01 imaginen un mundo con edificios capaces de combatir los terremotos bacterias que producen gasolina diminutos dispositivos que pueden reparar células y hasta el adn finísimo si los tan fuertes como para sostener un puente o un ascensor que llegue a las estrellas estas visiones del futuro están basadas en los descubrimientos de una nueva ciencia de los materiales a partir de los elementos básicos de construcción del universo lo que nos anuncia un futuro en el que podemos crear prácticamente lo que queramos átomo a átomo soy dave y esto no estaba en el contrato estoy buscando los materiales más inteligentes del mundo materiales

0:48 capaces de sentir y reaccionar de forma compleja que nos proporcionarán nuevas y fantásticas habilidades un adhesivo que nos permitirá subir por las fachadas podría hacer un traje de salamanquesa para mí un plástico que cicatriza como nuestra propia piel estos son los agujeros y luego están las bayas y un nuevo material que vuelve a los objetos invisibles hasta donde podremos llegar en el desarrollo de materiales más inteligentes a continuación en innovaciones

1:36 materiales de última generación el más inteligente como presentador de innovaciones he emprendido la búsqueda de los materiales más inteligentes del mundo afortunadamente la vaquita me ha traído a las bahamas a la isla de granma pero no tardaré en darme cuenta de que este no va a ser un típico día de playa el programa quiere que me sumerja con tiburones

2:25 los tiburones son uno de los grandes hitos evolutivos de la naturaleza sus ancestros se remontan a la época de los dinosaurios cuando la supervivencia está en juego nuestra atención se fija en sus dientes pero ha sido su piel la que ha servido de modelo para desarrollar un nuevo material que combate a las enfermedades un ejemplo de cómo la ciencia toma ideas del mayor laboratorio de materiales del mundo el planeta tierra la madre naturaleza llevan millones de años experimentando gracias a eso ha dotado a las criaturas vivientes de asombrosas capacidades como curarse volar y camuflarse

3:11 qué podemos aprender nosotros del ingenio de la naturaleza hoy los tiburones serán nuestros maestros de modo que tendré que ir a su hábitat deberías preocuparme porque soy el único de toda la tripulación al que no le habéis dado un traje de malla hijos míos os quiero según me aproximó a los tiburones no puedo evitar preguntarme que querían decir los del barco cuando me decían tranquilo seguro que les muestras en fin he venido a examinar la piel de los escualos y para conseguirlo debo acercarme más

3:58 la buceadora christine ha cenado ha elaborado una estrategia primero atrae a los tiburones de ejercicio del caribe ofreciéndoles comida y luego estira el brazo para cambiarles la nariz por razones que siguen siendo un misterio para la ciencia eso pone a los tiburones en un estado de trance llamado inmovilidad tónica o tánatos is luego cristina hace que el tiburón se acerque a mí ahora si consigo mantener mis manos alejadas de sus fauces podré examinar con detalle uno de los secretos del éxito de los escualos su piel está recubierta de unas escamas llamadas dentículos de artículos están hechas de la misma materia que los dientes y son la razón de que su piel sea suave al acariciar la en un sentido y en cambio a

4:44 esperar si la acariciamos en el sentido contrario también disminuyen la resistencia y las turbulencias cuando el tiburón nada una indudable ventaja para un depredador tiene algún propósito evolutivo les permite deslizarse por el agua en silencio con eficiencia y rapidez y sin que la presa pueda detectar los son muy hermosos pero los ventrículos hacen mucho más que modelar un silencioso depredador también protegen al tiburón de que las algas se instalen en su piel y copiar esa idea nos podría salvar a nosotros de una amenaza letal el abuso de antibióticos en la medicina y la agricultura ha provocado que las

5:30 bacterias comunes se hagan resistentes a su efecto a corto plazo es posible que algunos supervisores mortales como el marsa acaben con la vida de más norteamericanos que el sida durante mucho tiempo la comunidad médica ha dedicado su atención a acabar con tantas bacterias como pudiese pero no podemos matarlas a todas quizá al 99 por ciento pero ese 1% que dejas con vida son los ejemplares más fuertes o sea que al final te quedas con las cepas más resistentes que no pueden ser eliminadas con los antibióticos tradicionales programa anti red y es la directora de investigación de la empresa que fabrica esta película de plástico no tóxico llamada sand bed aunque es imposible percibirlo a simple

6:15 vista su superficie está compuesta por un patrón repetitivo de canales y columnas todos ellos 20 veces más pequeños que un cabello humano lo llamaron salve porque ese patrón está copiado de los 22 de la piel del tiburón aunque su escala sea mucho menor se mantiene invitado a ver qué es lo que convierte a este aparentemente corriente fin plástico en una poderosa arma médica en la batalla contra las bacterias cogemos nuestro film plástico el cual como ya sabes está hecho según el diseño sharklets y lo cortamos en pequeños pedazos y también cortamos algunos trozos de otro fino plástico que no está hecho con el modelo shark led para compararlos luego añade las bacterias al plato y lo deja en la incubadora durante 24

7:04 horas en tu vida por último este tú al fin vemos los resultados ahora podemos comparar perfectamente la superficie del tejido scharllette con la del otro tejido liso estos son dos muestras tratadas de la misma forma y aumentadas al mismo tamaño si en el plástico liso las bacterias se han asentado y han creado una vigorosa colonia pero en el plástico sandler en el plástico usarle encontramos una o dos células en los canales pero no esa enorme acumulación que se forma en el

7:51 plástico liso y es muy interesante porque no hay ninguna diferencia química entre las dos superficies es el mismo material la única diferencia estriba en su diseño físico scharllette es una creación de tony brennan un ingeniero de biomateriales de la universidad de florida en gainesville investigar qué tipo de superficie se eligen las criaturas microscópicas como las bacterias y las algas para instalar su hogar ha probado otros diseños pero hasta ahora sólo saben el inspirado en los ventrículos del tiburón ha demostrado ser efectivo inhibe a la bacteria hasta dónde somos capaces de entender no la mata solo impide o al

8:36 menos obstaculiza en gran medida que establezcan una colonia y a las bacterias les encanta vivir en colonias scharllette ha empezado a ser probado en los hospitales se ha instalado en las puertas en las barras y pasamanos y en otras superficies de contacto frecuente puede que también lo apliquen a los utensilios médicos si tiene éxito establecerá una nueva estrategia radicalmente diferente para mantener a las bacterias a raya si como han demostrado nuestras investigaciones consigue desactivar a las bacterias será un gran avance puesto que las infecciones contraídas durante las estancias hospitalarias suponen un gasto enorme para la asistencia sanitaria pensamos en los tiburones como unos depredadores sanguinarios pero si los

9:23 principios del servef para eludir a las bacterias triunfan puede que les debamos la vida el ser net constituye una importante enseñanza para todos los científicos como los cocineros en su cocina tendemos a pensar en los materiales según cuáles son sus ingredientes pero el secreto del sag led no reside en su composición sino en la forma de su superficie de hecho algunos de los trucos más ingeniosos de la naturaleza dependen precisamente de la superficie de estructuras construidas a una escala realmente pequeña mucho menor que un cabello húmedo el color tornasolado de esta mariposa se lo da la forma en que la luz es reflejada al cruzar la textura de la superficie de sus alas y no ningún

10:09 pigmento esta hoja del otro es autolimpiable gracias a unas minúsculas protuberancias con forma de agujas que repelen el agua de modo que las gotas resbalan por su superficie llevándose la suciedad consigo y este escarabajo del desierto posee pequeñas con cavidades en su espinazo que recogen la humedad del aire y la conservan hasta que el viento sopla a favor y empuja las gotas hacia su boca y en cada caso la naturaleza ha desarrollado algo nuevo a partir de la manipulación de la superficie del material a muy pequeña escala actualmente los científicos están tratando de hacer lo mismo para desarrollar nuevos poderes o mejor dicho superpoderes como spiderman

10:56 por si acaso no estaban familiarizados con speed y les diré que se vale de unas minúsculas estructuras unos pequeños ganchos en las puntas de sus dedos que son los que le permiten subir por las paredes podríamos crear algún material un adhesivo inteligente que nos permitiera hacer lo mismo curiosamente la mejor opción con la que contamos no nos la proporciona una araña sino otra maravilla de la naturaleza la salamanquesa sus aptitudes para la escalada son casi ilimitadas lo extraño del caso es que las patas de la salamanquesa no son en absoluto pegajosas al tacto aunque de alguna forma se pegan y se despegan con facilidad hasta 15 veces por segundo ahora imaginen que un humano pudiera

11:41 hacer lo mismo primero tendremos que descubrir el secreto de la salamanquesa que la otan de louis anclar college de portland oregón ya lo ha descubierto halló la respuesta en el gran número y el diseño de los pelos de sus patas y la salamanquesa poseen millones de pelos microscópicos en sus patas por supuesto no podemos verlos a simple vista porque cada uno es 10 veces más fino que un pelo humano pero se ramifica hasta acabar en millones de minúsculas puntas abiertas y así consiguen crear un contacto tan estrecho con la superficie que las débiles fuerzas inter moleculares se combinan y crean un vínculo realmente sólido la salamanquesa se valen de algo llamado

12:27 las fuerzas de bander walls si pensamos en un átomo como en una pareja de bailarines cuando dos átomos están muy cerca el uno del otro parte de un átomo puede sentirse atraída por parte del otro ese débil lazo es la fuerza de bander words y es la que mantiene a los átomos unidos la clave está en la proximidad pero llegar a colocar a dos materiales tan cerca el uno del otro es más difícil de lo que creen cuando pongo mi mano sobre la mesa aparentemente creo una superficie de contacto que coincide con la superficie de esta pero el área de contacto real es una diezmilésima parte de eso es como si mi mano fuera una cadena montañosa molecular derrumbada sobre un paraje

13:13 desértico solamente a los extremos de tus moléculas llegan a interactuar con la otra superficie pero cuando una salamanquesa posa su pata sobre una pared todos esos pelos ramificados son como un bosque presionando contra el desierto y cuando se pone a escalar arrastra su pata hacia abajo con lo que no sólo apoya la punta sino también los laterales de sus capilares contra la otra superficie con más de la mitad del área de sus patas en estrecho contacto contra la pared las fuerzas de bander balls cobran todo su esplendor además podemos medir cuánta fuerza tienen esos poderosos pelos de la salamanquesa las mediciones que hemos hecho nos sorprendieron porque la

13:58 resistencia a la atracción es enorme tanta que una salamanquesa podría soportar más de 100 kilos esa es muchísima adherencia en un paquete tan pequeño pero se despega con suma facilidad en cuanto el reptil se para su pata de la superficie es un adhesivo que es adherente solo cuando y donde la salamanquesa quiere y no lo es el resto del tiempo un adhesivo inteligente saben una cosa me ha preguntado si quiero ahorrarme más del 15% en mi seguro de coche ahora que sabemos cómo se sujetan las salamanquesas pueden nuestros científicos copiarlo he venido a stanford en palo alto california a visitar a marc jacobs qui

14:44 quien está construyendo un robot de escalador sobre los principios de la salamanquesa nuestro objetivo es crear robots que puedan ir a cualquier lugar ya hemos construido algunos capaces de andar y correr sobre el suelo el desafío que aún no habíamos conseguido era crear robots que pudieran desplazarse por superficies verticales sobre todo por superficies lisas imaginan un mundo en el que los robots pudieran trepar por cualquier sitio todo desde las labores cotidianas como la limpieza de ventanas hasta otras más especializadas como los rescates de emergencia o la vigilancia todo cambiaría por completo lo que dota de las características de la salamanquesa este robot es el material utilizado para acolchar sus patas son almohadillas de caucho de silicona

15:30 diminutas cogerse en su superficie exterior utilizan el mismo principio de adhesión direccional que la salamanquesa creando la adhesión cuando son arrastradas hacia abajo porque se ejerce mayor presión pero el resto del tiempo no son adherentes esta es una almohadilla de la que hemos colgado un peso de 200 gramos si tocas la superficie verás que no es adherente en absoluto pero si dejamos que el peso tire de ella se adhiere solo cuando el peso tira de ella hacia abajo esa es la fuerza dirección exacto y para anularla lo que debes hacer es quitar el peso ahora se sujeta firmemente pero si la levantó yo los lees como si hubieran quitado no lo es la adherencia direccional y es lo mismo que hace la salamanquesa así es de hecho si alguna vez ves a una

16:15 salamanquesa bajando por una pared cabeza abajo verás que lleva las patas traseras giradas hacia atrás si no no podría seguir pegada a la pared es hora de ver a la robot salamanquesa en acción la última creación del laboratorio pegajoso tercero es una losa de granito como la de las encimeras de las cocinas se está muy pulido nos sirven los ganchos ni las cuñas hay que hacerlo todo a la adherencia que arranque ya impresionante sobre todo cuando me muestran una almohadilla que aguanta hasta 20 kilos de peso

17:01 empiezo a desarrollar mis propias ideas si hubiera guantes y calcetines de ese material no podría hacerme un traje de salamanquesa que me permitiera subir por las paredes usted no está diseñado para soportarlo se cansaría pero si se adheriría a la pared dicen que la técnica adhesiva de las salamanquesas sería de gran utilidad en situaciones en las que se necesita una garra extra y neumáticos equipamientos deportivos pero todos sabemos cuál es la verdadera razón para desarrollar ese adhesivo para poder hacer esto

17:51 vale me han pillado nadie tiene unos guantes adherentes tan buenos al menos no los civiles pero todo llegará recuerden mis palabras hasta entonces el spiderman de hollywood puede seguir tranquilo alguna mejor las almohadillas adhesivas y el sable imitan estructuras reales que se encuentran en la naturaleza pero podríamos crear materiales aún más inteligentes si esos propios materiales les insertaremos procesos naturales como la cicatrización si por descuido me corto mientras me afeito mi cuerpo desencadena una respuesta de emergencia inmediatamente encoge los vasos sanguíneos para reducir la hemorragia las plaquetas se agrupan para

18:37 taponar la herida es el principio de una milagrosa cascada de acciones para reparar el daño somos capaces de diseñar materiales que puedan hacer eso curarse a sí mismos irak 2004 las fuerzas estadounidenses se enfrentan a una nueva y devastadora amenaza en su batalla contra los insurgentes los camiones de combustible eran tiroteados por el enemigo y por los agujeros escapaba el combustible lo cual provocaba un grave problema de seguridad para las tropas los camiones nunca estallan como en las películas pero con el combustible derramándose por los agujeros pronto acababan incendiándose el pentã gono

19:23 necesitaba una solución urgente high impact technology una compañía de salem oregon les ofreció un nuevo material inteligente inspirado en la biología he venido a ver cómo funciona he aquí un tanque de combustible como el que se instala habitualmente en los camiones militares y he aquí otro dotado del recubrimiento exclusivo de high impact technology llamado battle jacket se trata de un recubrimiento auto reparador y auto sellante desarrollado para los tiroteos en el campo de operaciones es el remedio militar para los agujeros de bala sí exacto sí el arma elegida para la prueba es el arma de moda en irak el ak-47

20:13 sí señor objetivo alcanzado el peligro es evidente por un solo agujero de bala se pueden derramar 200 litros de combustible por hora pero lo que ocurre a continuación es tan sorprendente que aún me resulta difícil de creer vamos a ver prueba tres impactos de bala por los que se pierde el combustible presa fácil para que el enemigo lo incendia y haga estallar el camión prueba me ha fallado un momento es esto de lo que estamos hablando si esos son

21:00 agujeros de bala en realidad son los restos de pólvora de las balas que han hecho el agujero no es un signo inequívoco de un impacto de bala lo que ha ocurrido es que el recubrimiento inmediatamente ha empezado a sellar el agujero y las balas en el tanque dentro si caen al fondo y luego quedan recogidas en los filtros que ingenios se desarrolla con tanta rapidez que incluso con una cámara de alta velocidad que graba 5000 fotogramas por segundo apenas podemos apreciarlo ahí está la bala y ahí el agujero o lo que era el agujero de clase de material puede hacer eso de vuelta al laboratorio los chicos del battle ya que me lo explican todo diría que ese robot está rociando esos tanques con vuestro mágico recubrimiento

21:47 si así es parece el salón de bronceado con spray más grande del mundo este es el aspecto que tiene una vez acabado es la sección transversal de la pared del tanque y los tres tiros que le hemos disparado antes así es como se ven desde el interior se habría escapado gran cantidad de combustible claro battle jacket consta de tres capas diferentes la capa inferior y la exterior son del mismo material una formula plástica muy especial capaz de aumentar su superficie dos veces su tamaño cuando la bala rasga el recubrimiento y penetra en la pared del tanque el plástico se extiende alrededor del agujero y lo cierra rápidamente dejando un agujero del tamaño de un alfiler la delgada capa intermedia se encarga del sellado

22:33 contiene pequeñas bolitas de plástico que absorben el combustible que se filtra absorbe la fuga y empieza a hincharse hasta aumentar 20 veces su tamaño es como un corcho que se hincha y cierra la herida la autorreparación la hace el recubrimiento y el auto sellado la química pero todavía queda un componente fundamental la física del combustible tengo la oportunidad de comprobarlo en una prueba con un tanque que tiene un lateral de plexiglás cuando esté preparado debido ahí vemos la bala el impacto crea una onda de choque en el interior del tanque que expulsa el combustible lejos del orificio y es justo entonces cuando se

23:18 desencadena la reacción química que la sella y la tierra la llegada de empate el ya que está irá a que en 2005 lo cambió todo así se terminó la estrategia de los insurgentes de incendiar los camiones de combustible aunque no creo que descubrieran porque debieron de pensar que no acertaban en el blanco fue un gran éxito y es una solución muy elegante battle sacred es sólo el principio imaginen un mundo más inteligente donde los coches reparen sus propias abolladuras los puentes se limpien su propia herrumbre y el hormigón repare sus grietas la autocuración es una poderosa idea

24:06 inventada por la evolución y que ahora gracias a la ciencia de los materiales también la comparten nuestros objetos lo que me da pena es haber disparado sólo tres miserables tiros no caben más balas en esas armas si estamos en la tele en innovaciones acá vemos como se merece caballeros pueden empezar fuego adelante así está mejor battle ya que es un producto inteligente pero y si buscaremos un material aún más inteligente uno con una respuesta más variada para encontrarlo tendremos que salir del laboratorio

24:52 y adentrarnos en las películas el té milk de terminator 2 podría haber ganado el oscar al mejor material adaptativo porque aquel hombre el líquido podía sentir responder e incluso autorregenerarse era el propio material el que hacía las cosas un fluido vital muy muy inteligente si es verdad eso es la ciencia ficción pero en la búsqueda de materiales más inteligentes los ingenieros se han topado con algunos líquidos de muy extraño comportamiento son los llamados fluidos no newtonianos estoy en carolina del norte aquí la empresa valor corporation fabrica uno de esos líquidos

25:38 nada más llegar tengo una pregunta urgente para la ingeniera línea no olvidemos los no newtonianos que es un fluído newtoniano y ella se ofrece a enseñarme uno este es un fluído newtoniano mírelo vaya parece que este fluido newton ya no es agua y que lo convierte en newtoniano lo que lo convierte newtoniano es isaac newton descubrió que existe una relación entre la resistencia al movimiento y su viscosidad viscoso significa espeso y espeso que se resiste a fluir cuando intentes mover algo a través del agua la resistencia es directamente proporcional a la velocidad a la que lo mueves dos veces más rápido equivale a dos veces mayor resistencia

26:23 bueno es lo que cabría esperar pero sorprendentemente no es cierto en el caso de otros muchos fluidos son los fluidos no newtonianos como el ketchup alguna vez se han preguntado por qué cuesta tanto sacarlo de un envase de vidrio porque a diferencia del agua se vuelve más viscoso cuando está en reposo sus moléculas crean un débil lazo que se resiste al movimiento si lo recuerdo bien de mis días como comedor de hamburguesas damas y caballeros no fluye lin se está jugando su reputación científica y su peinado por la no fluidez del ketchup pero cuando lo pones en movimiento ese lazo se rompe y el ketchup se aligera influye aquí tenemos un poco de otro fluido no

27:10 newtoniano bueno un montón de fluido o aquí viene no hay duda es un líquido esa mezcla de almidón de maíz y agua se denomina hablé con el cuento del doctor sus el huv le cambia radicalmente su viscosidad o espesor dependiendo de lo rápido que intentemos moverlo si lo ponemos en marcha suavemente es fluido como un líquido pero si lo agitamos bruscamente se vuelve tan sólido que se puede caminar por encima de él si lo aprieto con fuerza se vuelve duro como una roca pero cuando dejo de presionarlo otra vez se vuelve líquido que pasa nos gusta llamarlo el efecto de los tres chiflados eso no es un término

27:56 científico que significa el efecto de los tres chiflados recuerda el pasaje cuando los tres chiflados se intentan cruzar la puerta pero no pueden pues a la mezcla de almidón de maíz no le gusta salirse de su sitio por eso sí la presionas con mucha fuerza no puede abandonar su espacio tan rápidamente pero si lo presionas con suavidad puedes atravesarlo como un líquido óseo que es un líquido sólido dependiendo de la presión la velocidad u otra cosa depende de la velocidad a la que intentes moverte a través o sobre el club led es muy divertido deberías llenar la piscina de tu vecino con él me ha atrapado pero los fluidos no newtonianos utilizados adecuadamente en un sistema bien diseñado pueden salvarte la vida imaginen un material que pudiera ajustar su viscosidad para absorber las sacudidas sísmicas de los terremotos

28:47 o mitigar las vibraciones causadas por el viento y que podrían derrumbar un puente eso es lo que puede hacer el fluido no newtoniano que link tiene en su mano lo interesante es que es más sensible a la influencia de un campo magnético y se parece mucho a luz tome está cuchara y rasca y bien es increíble es como el cemento verdad que si ahora coja un poco que levante lo para sacarlo del campo magnético es vaya parece un material de los x-men o sea que es un líquido magnético lo llamamos fluido magneto biológico no tiene un apodo más corto m&r fluido m puedo llamarlo mister fluido

29:35 un fluído m&r está formado por minúsculas partículas de hierro suspendidas en un líquido como el aceite sin la influencia de un campo magnético el líquido fluye libremente pero si añadimos un campo magnético las partículas de metal se alinean incrementando el espesor del líquido el los ponen a trabajar esa viscosidad variable en dispositivos como los amortiguadores y hay otra suspensión aún mayor para vehículos verdaderamente pesados vehículos extremadamente pesados como los camping para los militares un viajecito confortable no tienen nada que ver con el look la capacidad de un vehículo para absorber los baches determina la velocidad a la que puede viajar con seguridad así como cuán

30:21 fatigados terminarán sus ocupantes cuestiones ambas de vital importancia en el campo de batalla en estos bosques voy a probar qué influencia puede tener el uso de un material inteligente en las prestaciones de un hummer el nuevo cachorro bueno ya está aquí vamos allá para esta primera prueba utilizaremos un vehículo militar al que le hemos colocado unos amortiguadores convencionales los mismos que tenía en el campo de batalla los amortiguadores clásicos se construyen en torno a un pistón rodeado de aceite cuando el pistón desciende empuja el aceite de una cámara a otra a través de unos pequeños agujeros

31:07 la viscosidad del aceite y el tamaño de los agujeros determinarán la fuerza necesaria sin nada varía la amortiguación de los impactos es siempre igual sea cual sea el estado de la carretera como se reclina este asiento menudo bote deberíamos vender entradas para este cacharro para el segundo asalto le ponemos los amortiguadores inteligentes al hub el diseño también es de pista pero esta vez le añade un fluído m&r

31:53 lleno de partículas de hierro y un electroimán donde el líquido fluye por los agujeros un ordenador controla el electro imán en tiempo real variando la viscosidad del fluido m r este sistema ajusta la fuerza necesaria para desplazar el pistón en función de lo mateada que sea la ruta eso hace que el amortiguador sea variable puede reaccionar casi instantáneamente a vibraciones de distinta amplitud y es muy inteligente y eso no ha sido nada como se pone el aire acondicionado

32:39 y me está diciendo aquí vamos a la misma velocidad que antes a la misma velocidad pues si yo fuera un soldado votaría por estos amortiguadores sin dudarlo así la diferencia es muy grande cuando tienes que hacer 40 kilómetros dentro de este vehículo y además así duran más no olviden ponerse el cinturón y la capacidad de los fluidos inteligentes va mucho más allá de los cámpings los ingenieros le auguran un gran futuro en la construcción de puentes que resistan los temporales también se empleará mucho en los edificios para contrarrestar la fuerza destructora de los terremotos será como una mano estabilizadora son sofisticados materiales inteligentes que pueden reaccionar ante fuerzas exteriores para proteger puentes y

33:26 edificios pero todavía pueden ser más realistas permitiéndonos realizar uno de los más antiguos sueños de la humanidad volar como los pájaros ha cautivado la imaginación humana desde siempre pero cuando se trata de volar los pájaros nos derrotan a todos los niveles si volvemos volar en una américa y sentir la sensación parecida a la de las aves cuando planea y podemos construir aviones caza que descienden en picado desde el cielo de la misma forma que una vez pliega sus

34:11 alas y se precipita hacia la tierra pero una vez consigue hacer eso y mucho más gracias a una precisa característica que es la envidia de los diseñadores de aeronaves sus alas flexibles y capaces de cambiar de forma curiosamente los vuelos de aparatos más pesados que el aire se iniciaron con unas alas muy parecidas a las de las aves los hermanos wright se valieron de un mecanismo de cables y poleas que inclinaban las alas de su ride flyer para controlar su dirección de manera similar a como las aves alteran la forma de sus alas pero a medida que los aviones se hicieron más grandes los diseñadores

34:57 necesitaron cada vez materiales más rígidos y piezas abatibles para controlar el vuelo el legado de todo ello es la complejidad mecánica de las alas de nuestros aviones de pasajeros tienen aviones flaps es el adx y iron frenos eso conlleva infinidad de motores bisagras y partes móviles que interrumpen el flujo de aire y añaden peso un gran hándicap para la deficiencia pero imaginemos que todas esas modificaciones del perfil de ala se pueden hacer como lo hacen las aves simplemente cambiando su forma puede sonar anticuado pero en la compañía virginia tech de blacksburg virginia danning man lleva más de una década investigando y ensayando ese

35:44 cambio de la forma del ala mediante el uso de materiales inteligentes hoy es el día de la primera prueba de esta aeronave experimental de control remoto construida por los alumnos de su laboratorio estamos intentando hacer una la que cambió de forma tratando de imitar lo que haría un ave modificando la inclinación de las alas en lugar de colocar flaps como en un avión normal no tiene nada de eso la superficie del ala es lisa hitman puede olvidarse de los flaps y todos los cables y motores que conllevan y controlar el vuelo mediante la inclinación de la da valiéndose de un material incrustado en estas tiras plásticas se llama cerámica piezoeléctrica les habrá sonado a chino pero son materiales

36:29 que cambian su forma en respuesta a un campo eléctrico en este caso son unas baterías las que crean el campo en el avión controladas electrónicamente desde tierra esta es la primera vez que lo hacéis volar con esta configuración pero si sois conscientes de que vais a salir en un programa de la televisión y que quizá ofrece 6 estrepitosamente por supuesto es la primera vez que el vuelo inaugural el vuelo fracasa a causa de un cable

37:16 defectuoso pero los chicos de virginia tech no se dan por vencidos lo montan todo en el fuselaje de repuesto y una hora después están preparados para intentarlo otra vez 123 adelante bueno está volando a la segunda va la vencida una emocionante victoria para el hombre pájaro whitman y su equipo para el piloto aprender a volar con las alas nuevas es como aprender a andar pero es fácil imaginarse a un ave al ver a su avión haciendo acrobacias con los ingenieros imitando cada vez más

38:03 a las aves a la hora de diseñar los aviones llegará un día en que al mirar por la ventanilla del avión veremos materiales inteligentes curvando el borde de ataque de las alas y también podremos ver que todo el perfil del ala cambia durante el vuelo gracias a algunos metales con memoria este nuevo tipo del programa está hecho con una aleación de níquel y titanio fue inventada a finales de los años 50 para usarlo en los conos de la punta de los misiles pero por accidente descubrieron que tenía otra asombrosa cualidad si estiro este alambre y luego lo que siento un poco vuelve a recuperar su forma y tamaño iniciales los científicos los llaman

38:49 materiales con efecto térmico de memoria pero también los podemos llamar arte músculos artificiales así es como los ponen a trabajar aquí este robot medusa de virginia tech nada sin ningún motor es un diseño inspirado en las medusas reales y se impulsa por las contracciones de un músculo de metal insertado en su campana de silicona para provocar el movimiento se calienta el metal con corriente eléctrica una pequeña batería le suministra la energía necesaria el objetivo de este experimento financiado por la marina es conseguir una boya detectora de movimiento que sea indetectable si parece una medusa al que

39:36 lo vea le parecerá una medusa y no le hará mayor caso entiendo así podremos espiar los malos quién va ahí es sólo una medusa más allá de los músculos artificiales puede que los metales y plásticos que cambian de forma perfil en los objetos del futuro imaginen que un reloj pudiera convertirse en su teléfono móvil o su coche familiar herencia un descapotable pero por ahora los materiales con efecto memoria ya están salvando vidas esto es un este ha sido diseñado para mantener las arterias libres los cirujanos lo introducen reducido por una incisión y luego una vez en su sitio el calor del cuerpo como el de esta agua caliente lo

40:22 expande e inteligente es un ejemplo de cómo los nuevos materiales han revolucionado el mundo de la medicina una revolución que lleva décadas preparándose ahora voy a massachusetts a ver a un profesor del mit que dirige el mayor laboratorio de bioingeniería del mundo para muchos el ingeniero químico bob langer personifica el nuevo papel de la ciencia de los materiales en la medicina menudo despacho es el suyo si es mi despacho no se puede decir que nadie reconoce su trabajo he tenido suerte pero no fue así al principio cuando empecé a trabajar durante los primeros diez o quince años a nadie le interesaba lo que hacíamos

41:10 tras graduarse en el mit en los 70 se adentró en un campo difícil la investigación del cáncer un área donde trabajaban muy pocos ingenieros químicos en aquella época los avances médicos dependían de cualquier cosa que tuvieran a mano los médicos meditaban cuando volvían a sus casas y se daban con un objeto que se asemejará al órgano o al tejido que estaban intentando sanar lo usaban en el paciente los doctores se improvisaban las soluciones la piel de los embutidos se convirtió en la base de las máquinas de diálisis el relleno de los colchones se usó para fabricar implantes de mama y con las ligas de las fajas femeninas se hicieron corazones artificiales en lugar de esa búsqueda errática langer adoptó

41:57 el enfoque de la ingeniería en vez de elegir cosas de tu casa porque no nos planteábamos el diseño que se necesitaba desde el punto de vista de la ingeniería de la química de la biología y el siguiente paso fue sintetizar lo ahora sabemos que el enfoque del ángel ha dado buenos resultados algunos de sus mayores éxitos los ha obtenido en el campo de la administración de fármacos inventó unos implantes plásticos capaces de eliminar la dosis de fármacos necesaria regularmente durante cinco años como controla el ritmo y la dosificación hay diversas formas de hacerlo una es dotar a la pieza plástica de un diseño sinuoso si haces que las moléculas tengan que recorrer un camino tortuoso necesitarán más tiempo para hacerlo una molécula de fármaco encerrada en un plástico de langer es como un automóvil

42:43 tratando de salir de nueva york sin un mapa en manhattan eso es fácil gracias al sistema reticular con seguir recto basta para llegar al extremo exterior eso sería un plástico de paja tortuosidad y alta liberación boston en cambio sería similar a un plástico de alta tortuosidad y liberación retardada en esas retorcidas calles uno podría perderse durante días meses e incluso años estos son sus materiales inteligentes se lo apropiado sería decir que son la primera generación de materiales inteligentes porque están diseñados para dosificar al ritmo correcto y degradarse al ritmo apropiado la segunda generación de larsson aún en fase de investigación tendrá un enfoque todavía más inteligente

43:30 la quimioterapia intravenosa tradicional bombardea el cuerpo con productos químicos tóxicos para matar a las células cancerígenas el problema es que la dosis necesaria también destruyen muchos tejidos sanos langer ha inventado una nueva arma para la batalla diminutas partículas de fármaco de un nanómetro la mil millonésima parte de un metro son enviadas con precisión sólo a las células cancerígenas es la quimioterapia selectiva en la que uno coge la bomba nuclear por así llamarla la introduce en una nanopartícula y la envía directamente al tumor cómo funciona cómo se ve cuál es la célula cancerígena ese es el desafío hay que desarrollar alguna manera de decorar su apariencia exterior con la combinación adecuada de materiales

44:16 empieza con una nanopartícula de un fármaco anticancerígeno y lo recubre con un plástico que liberará el medicamento después de un tiempo a ese plástico se lo recubre con un envoltorio similar al de las moléculas de agua para engañar al sistema inmunológico y en último lugar pero no menos importante la dirección en la que debe ser entregado una llave que solo encaja en la cerradura de las células cancerígenas y esto es solo una parte del trabajo de langer en la confluencia entre los materiales y la medicina ha desarrollado 700 patentes en liberación de fármacos e ingeniería de tejidos e incluso productos para el cabello y aún no ha terminado como robert frost dijo acabé

45:04 tomando el camino que nadie había elegido un camino que otros también han elegido y en el que los ingenieros y los científicos de materiales pueden hacer mucho bien el mundo un camino maravilloso hace 40 años apenas si existían los materiales ahora no sólo pueden imitar a la naturaleza sino que pueden adelantarse a ella para conseguir lo que hasta ahora parecía imposible por ejemplo el camuflaje el mundo natural está lleno de animales que han evolucionado para mantenerse escondidos el pez león posee una apariencia inalterable que le permite pasar desapercibido en un entorno específico el pulpo sin embargo puede alterar su coloración para camuflarse en entornos diferentes los descubrimientos más recientes en los materiales nos ofrecen

45:51 un enfoque del mimetismo que la naturaleza no había descubierto porque no podemos escondernos en una capa invisible el camino que lleva hasta ese manto empieza con ser john pendry un físico teórico y matemático del imperial college de londres ha descubierto algunos nuevos meta materiales materiales que van más allá este está hecho de pequeños anillos de cobre recubiertos de plástico todavía es un modelo experimental pero algún día los metamateriales de este tipo podrán manipular la luz que percibimos de forma desconcertante he desarrollado un diseño y una fórmula para hacer desaparecer algo pensé si quieres hacer que un objeto sea completamente invisible qué es lo que

46:38 hay que hacer y así inicie un gran programa de investigación me he acercado a la dios university de carolina del norte para entrevistar a uno de los colaboradores de pendry en el proyecto de la capa invisible es el primero que ha construido una gracias a películas como el hombre invisible me había hecho una idea de lo que podía esperar es usted el que está desarrollando la capa invisible si yo mismo pues parece que funciona muy bien no puedo verle es que estoy en este otro lado en disculpes quizá david smith tenga algo parecido a lo de esa película de harry potter

47:26 así yo también podría meterme en el papel nosotros en la televisión utilizamos un pequeño truco que llamamos croma la pantalla verde y me cortaron la cabeza todos estos trucos técnicos solo demuestran una cosa que hacer un objeto invisible consiste realmente en intentar rehacer lo que está detrás de un objeto visible atrayendo adelante la luz reflejada del fondo alrededor del objeto de la misma forma que el agua fluye alrededor de una roca en la corriente esto probablemente le sorprenda dada su geometría y la función que le atribuye la zona oculta está aquí cuando una onda penetra aquí sí aquí puedo poner cualquier cosa un pedazo de queso muy bien o de mármol sí

48:13 entonces penetran las ondas y el material afectado provoca que se desplacen por aquí y se restauren al otro lado pero tiene truco las ondas de luz visibles entre el rojo y el azul son solo una pequeña franja del espectro electromagnético smith trabaja en otro sector en el que las longitudes de onda son mayores en el sector de las microondas por eso su capa invisible es tan visible ya soy capaz de ver a través de ella estás mirando en la longitud de onda equivocada claro no piensen en ondas visibles piensen en microondas es hora de probar la capa en este horno microondas gigantesco y yo elegiré lo que hay que hacer invisible es algo

49:00 parecido a eso que se contaba de una mujer que cuando aparecieron los primeros microondas lavo a su caniche y lo metió en el microondas para que se se case sólo que en este caso esto protegería al caniche verdad así es las microondas se habrían dispersado y no habrían conocido al caniche cierta una vez colocada la rana en su sitio smith inicia la prueba aquí vemos una representación gráfica de lo que ocurre dentro de la cámara de ensayo vista desde arriba el generador de microondas a la izquierda emite sus ondas si en la cámara no hay ningún objeto la atraviesan limpiamente de izquierda a derecha sin embargo si mírala se sienta en medio sin laca para dispersar a las ondas desfigurando el patrón pero si mi rana tuviera una bonita capa las ondas

49:45 la rodearían y alcanzaría en el otro lado sin sufrir ninguna alteración aquí tenemos el resultado real del experimento de esto no es perfecto podemos ver como las ondas no son exactamente iguales tras golpear en la capa pero es verdad que son muy similares bueno parece que está empezando a funcionar funciona si estuviéramos sentados aquí no veríamos ninguna distorsión sólo una reducción en la intensidad pero no seríamos capaces de distinguir qué es lo que se oculta ahí no podría haber su rana aunque la estuviera mirando eso es con mis sensibles ojos microondas sí y la rana ella podría verme no no puede verle si estuvieras en el interior de una de esas esferas de invisibilidad no podrías ver el exterior al mirar a las paredes

50:31 sólo verías tu propia imagen reflejada desde el interior lo que se ve es como un espejo claro que eso no supone un problema todavía los científicos aún no han creado una capa que funcione con la luz visible aunque cada vez están más tensas y la invisibilidad es solo otra más de sus aplicaciones los metamateriales supondrán una revolución en la manipulación de la luz veremos nuevas lentes capaces de mostrarnos con claridad cosas tan diminutas como un virus atacando a una célula o nuevas tecnologías para explorar el cáncer o buscar explosivos ocultos es una nueva frontera que como la imaginación humana

51:16 aún no tiene límites con toda la tecnología y los materiales de que disponemos es fácil que nos creamos que somos los mejores inventores del mundo pero la vida lleva experimentando mucho más tiempo con los materiales primigenios de la tierra millones de años de evolución han creado una enorme variedad de plantas y animales cada uno con sus propias y maravillosas habilidades en la medida en que nuestra comprensión de la biología y los materiales sea más profunda un nuevo mundo se abre ante nosotros un mundo en el que el ingenio de la naturaleza y la inventiva del hombre se pueden combinar y eso es lo que hará los materiales más inteligentes