Este gel hace lo que la piel humana no puede: autorrepararse y mostrar el dolor mediante cambios de color

Científicos de Taiwán presentaron un nuevo material: un gel extensible y autorreparable que cambia de color ante la acción mecánica o el calor. Combina resistencia, capacidad de curación y sensores incorporados, lo que lo hace prometedor para la electrónica portátil y la robótica blanda.

Los materiales blandos habituales suelen ser o bien muy elásticos pero fáciles de romper, o bien resistentes pero incapaces de recuperarse. El gel desarrollado logró unir esas propiedades gracias a un diseño molecular especial.

Como señala el portal Nanowerk, los investigadores emplearon moléculas de rotaxano mecánicamente entrelazadas —estructuras anulares que se deslizan a lo largo del vástago. Se conectan en cadenas y funcionan como pequeñas resortes.

A estas moléculas se les añadió el bloque fluorescente DPAC. En estado libre emite un tono naranja, y cuando queda restringido por la deformación, azul. De este modo, al estirar el gel su color cambia notablemente bajo luz ultravioleta.

El material se incorporó en una matriz de poliuretano con adición de nanocristales de celulosa. Estas fibras resistentes forman enlaces de hidrógeno reversibles, lo que permite la autorreparación de la estructura. A temperatura ambiente los daños se curan en unas pocas horas, y con un ligero calentamiento —más rápido.

En los experimentos las muestras soportaron hasta un 4600% de elongación, es decir, 1 centímetro de gel pudo estirarse hasta 46 centímetros. Al mismo tiempo se mantuvo resistente y mostró una tenacidad de 142 MJ/m³ —casi tres veces superior a la de una composición similar sin rotaxanos.

Una de las características clave fue la doble sensorización. El gel cambia de color no solo al estirarse, sino también con la variación de temperatura: con calor es naranja; al enfriarse o bajo carga se vuelve azul. Esto permite leer la distribución de tensión en el material por su color.

Según los autores, tal propiedad abre el camino al uso del gel en dispositivos portátiles capaces de monitorizar en tiempo real la carga sobre el cuerpo. También resulta adecuado para robots blandos, donde se necesitan a la vez flexibilidad, resistencia y sensibilidad.

Entre las aplicaciones prometedoras se citan la piel artificial, los implantes biomédicos y la electrónica resistente a daños. Los dispositivos podrán no solo soportar impactos y deformaciones, sino también mostrar signos visibles de desgaste.

De hecho, es un material "inteligente", en el que las moléculas microscópicas actúan como amortiguadores e indicadores de tensión. Sus propiedades ya han sido confirmadas en pruebas de laboratorio.

El estudio fue publicado en la revista Advanced Functional Materials.