Nature publica estudio sobre metamateriales basados en redes con riqueza de escalas

Metamateriales con riqueza de escalas

Un estudio publicado en Nature el 11 de noviembre de 2026 introduce metamateriales con riqueza de escalas, un marco de diseño que incorpora heterogeneidad de red en metamateriales mecánicos. Los autores son Csaba Both, Andrew Yen-Jong Chen, Ting-Ting Gao, Niek Mooij, Mohammad Charara, Jayna Wadhwa, Carlos M. Portela y Albert-László Barabási.

El marco logra heterogeneidad en órdenes de magnitud en longitudes de ligamento, espesores y conectividad, gobernado por solo dos parámetros.

Propiedades

Los investigadores utilizaron simulaciones y experimentos para demostrar que los metamateriales con riqueza de escalas exhiben propiedades inaccesibles para los sistemas tradicionales de escala única, incluyendo:

• anisotropía elástica altamente ajustable
• deformación no lineal deslocalizada con alta absorción de energía
• disipación de energía mejorada bajo carga dinámica
• control programable de ondas elásticas

El estudio reporta un rango ajustable de 190 veces de anisotropía elástica a través de densidades. A una densidad relativa del 40 por ciento, los materiales SR cubren el 77 por ciento del área disponible en el gráfico de densidad-anisotropía.

Realización experimental

Los metamateriales SR realizados experimentalmente con T = 500 y una densidad relativa del 40 por ciento se fabricaron mediante dos tipos de técnicas de impresión 3D. La impresión 3D por fotopolimerización en cubeta se utilizó para fabricar especímenes a escala centimétrica a partir de una resina de polímero elástico-plástico con una resolución de características de aproximadamente 100 micrómetros. La litografía de dos fotones con tamaños mínimos de características submicrométricas se utilizó para fracciones de relleno más bajas.

Por qué importa

El marco basado en redes establece un modelo mínimo y universal para la ingeniería de materiales multifuncionales cuyo comportamiento mecánico emerge directamente de la diversidad de escalas, y también abre vías de investigación para la propia ciencia de redes.

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Fuentes (en inglés)

• nature.com: Scale-rich network-based metamaterials | Nature

Traducción con IA del artículo original en inglés, revisada automáticamente para que diga lo mismo que el original. Las fuentes fueron verificadas en inglés.