Un trozo de goma capaz de contar hasta diez: es fruto del trabajo de los físicos Martin Van Hecke y Lennard Kwakernaak, de la Universidad de Leiden y del instituto de investigación AMOLF de Ámsterdam. Este último presentó recientemente este nuevo metamaterial en la revista Physical Review Letters.
Lennard Kwakernaak presenta una muestra de esta goma equipada con 22 varillas agrupadas por parejas. Él lo llama «barra de bar». Lorsqu’on le presse, le résultat est inattendu: les barres se courbent toutes vers la gauche, sauf la première, qui se courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du…) vers la derecha. Este último empuja (Pousse es el nombre que se le da a una carrera ilegal de autos en Reunión.) luego el siguiente par (Decimos que un conjunto E es un par cuando está formado por dos elementos distintos…) siguiendo a la derecha, un comportamiento que se mueve un rango con cada presión (La presión es una noción física fundamental. Puede verse como una fuerza reportada…). Así es como el material (Un material es un material de origen natural o artificial que el hombre moldea…) «cuenta» hasta diez.
Este bloque de caucho es un ejemplo de metamaterial mecánico. Las propiedades de estos materiales están determinadas no solo por su composición, sino también por su estructura. El equipo de Martin Van Hecke está estudiando cómo se pueden usar materiales simples para procesar información, como una computadora (una computadora es una máquina equipada con una unidad de procesamiento que lo permite…).
Una barra que corre de izquierda a derecha es similar a un bit de computadora que representa un ‘0’ o un ‘1’. Según Kwakernaak, diseñar la estructura para que responda como se desea no es sencillo. Contar es el cálculo más simple que pudieron idear, por lo que era un punto de partida lógico (Lógica (del griego logikê, derivado de logos (λόγος),…).
Lennard Kwakernaak explica que al desarrollar un material de este tipo, uno debe entender cómo funciona. Aquí, su comportamiento es relativo al contacto de una barra con sus vecinos directos. El equipo de investigación también logró que el caucho reaccionara de manera diferente según el nivel de fuerza ejercido cuando se presiona, lo que permitió la creación de un metamaterial que cuenta hasta el final solo si se presiona con la fuerza adecuada.
Estos metamateriales podrían tener múltiples aplicaciones, como el recuento de coches de diferentes categorías de peso (Peso es la fuerza de la gravedad, de origen gravitacional e inercial, ejercida por el…) al pasar por un puente, o la creación de un podómetro. Son ventajosos porque son baratos, resistentes y requieren poco mantenimiento. Kwakernaak, por otro lado, disfruta particularmente viendo cómo las cosas aparentemente simples pueden volverse complejas.
El próximo paso para Lennard Kwakernaak es diseñar una estructura más «poderosa», donde la interacción entre vecinos ocurra no solo en una dirección, sino en un solo plano. «Podría tener el comportamiento de una simple computadora», según él.