Físicos de la Universidad Otto von Guericke de Magdeburgo quieren modificar las propiedades materiales de los llamados elastómeros magnéticos para que estos plásticos innovadores puedan utilizarse en el futuro como materiales inteligentes, por ejemplo en tecnologías de sensores en robótica y medicina.
En un proyecto financiado por la Fundación Alemana de Investigación (DFG) junto con instituciones de Dresde y Aquisgrán, los científicos pretenden optimizar las extraordinarias propiedades de estos plásticos durante el proceso de fabricación, específicamente para aplicaciones como en dispositivos médicos o componentes de automoción.
Los elastómeros son plásticos que se deforman elásticamente bajo esfuerzos de tracción y compresión, pero luego -como el látex, el neopreno, la silicona o el caucho- vuelven a su forma original. Además de estas propiedades elásticas, los elastómeros magnéticos también tienen propiedades magnéticas: pueden deformarse bajo cargas de tracción y compresión, pero también bajo la influencia de un campo magnético, en cuyo caso también cambian sus propiedades mecánicas. Este comportamiento inusual hace que los elastómeros magnéticos sean interesantes y prometedores para aplicaciones innovadoras, por ejemplo en tecnología de vibración o como materiales inteligentes, según el coordinador del grupo de investigación, el profesor Andreas Menzel, del Instituto de Física de la Universidad de Magdeburgo.
Gran potencial para la tecnología médica, la automoción y la robótica
Los elastómeros magnéticos están formados por diminutas partículas magnéticas en un material blando y elástico y pueden cambiar en campos magnéticos, por ejemplo, deformarse y ajustar su rigidez. El equipo del profesor Menzel quiere averiguar ahora cómo se puede influir en la formación de estructuras internas durante el proceso de fabricación y, por tanto, en las propiedades del material de los elastómeros, controlarlas y, en última instancia, optimizarlas mediante un control adecuado del proceso.
El equipo de investigación está convencido de que los elastómeros magnéticos tendrían un gran potencial para tecnologías futuras. Por ejemplo, podrían emplearse en sensores que reaccionen a campos magnéticos y utilizarse así en dispositivos médicos, componentes de automoción o en robótica para controlar movimientos o medir reacciones mecánicas. Debido a su capacidad para cambiar sus propiedades en un campo magnético, los elastómeros magnéticos también son adecuados para materiales amortiguadores de vibraciones que se utilizan en vehículos, máquinas o edificios, por ejemplo, para reducir las vibraciones. Estas propiedades amortiguadoras pueden ajustarse mediante campos magnéticos.
Para garantizar que estas fascinantes propiedades se utilicen en la práctica, otro de los objetivos del proyecto de investigación es comunicar los resultados a un público más amplio y transmitir los conocimientos a alumnos y profesores, explica el profesor Andreas Menzel. Por ello, el equipo dirigido por la profesora Bianca Watzka, experta en didáctica de la física de la Universidad RWTH de Aquisgrán, está desarrollando métodos paralelos a la investigación de materiales para transmitir eficazmente los conocimientos adquiridos. Por ejemplo, se están planificando estudios didácticos para crear materiales de enseñanza y aprendizaje adecuados para las clases escolares.
Además de los equipos dirigidos por el Profesor Menzel, de la Universidad de Magdeburgo, y la Profesora Bianca Watzka, de la Universidad RWTH de Aquisgrán, también participan en el proyecto de investigación los grupos de trabajo de los Profesores Markus Kästner y Stefan Odenbach, de la Universidad Técnica de Dresde, y el Dr. Günter Auernhammer, del Instituto Leibniz de Investigación de Polímeros de Dresde IPF.
