El sistema nervioso de futuros robots podría usar fluidos MR para mover articulaciones y extremidades de forma semejante a los seres vivos. Créditos de la imagen: John Frassanito & Associates, Inc.

Si no lo ven por si mismos, no lo creerán.

Una gota gris cae por el lateral de un vaso de laboratorio. Se dirige a la mesa, pero antes de que llegue un zumbido grave llena el aire. Alguien ha encendido un electroimán. El fluido se contrae, tiembla, y solo vuelve a deslizarse cuando el zumbido se apaga.

¿Está vivo?

No, únicamente magnetizado.

'Los llamamos fluidos magnetoreológicos – o “fluidos MR” para abreviar”, dice Alice Gast, profesora de ingeniería química en el MIT. “Son líquidos que se endurecen o cambian de forma cuando sienten un campo magnético”.

Ustedes pueden hacer uno de estos exóticos fluidos en su propia casa. Solo mezclen un poco de polvo de limaduras de hierro con un líquido espeso como el aceite de maíz, y presto: Un fluido MR simple. Sostengan un imán cerca y los fragmentos de hierro se alinearan extremo a extremo. Retiren el imán y el fluido se relajará nuevamente.|

Si poseen un coche deportivo o un Cadillac, puede que tengan fluidos MR en sus amortiguadores. La rigidez de los amortiguadores magnéticos puede ser ajustada electrónicamente miles de veces por segundo, garantizando un paseo increíblemente suave. Dispositivos similares pero más poderosos se han instalado en el Museo Nacional de Ciencias Emergentes de Japón y en el puente de lago Dong Ting en China. Se encargan de contrarrestar las vibraciones causadas por los terremotos y las rachas de viento.

El Puente del Lago Dong Ting en China está equipado con aislantes de movimiento magnetoreológicos para contrarrestar rachas de viento. Imagen cortesía de: Lord Corporation.

La atenuación de movimientos es quizás el uso más práctico a día de hoy para la tecnología MR, pero es posible mucho más. Gast dice: 'Hay muchas aplicaciones potenciales que hacen a estos fluidos muy interesantes”. Por ejemplo, un día los fluidos MR, circulando por las venas de robots, podrían animar sus manos y extremidades tan naturalmente como si fueran humanos. Los fabricantes de libros pueden publicar textos magnéticos ondulantes que los lectores ciegos podrían mover y editar realmente. Incluso sería posible entrenar a los estudiantes de cirugía utilizando pacientes sintéticos con órganos MR que se plegarán y rebanaran como los reales.

La aplicación de un campo magnético (representado por las flechas) a fluidos magnetoreológicos provoca que las partículas en el fluido se alineen en cadenas. Crédito de la imagen: Lord Corporation.

Hay muchos problemas que resolver antes de que dichas cosas sean posibles. ¿Cómo controlar un campo magnético y enviarlo con precisión exquisita a cualquier sitio dentro del fluido? Los investigadores no están seguros – pero eso es otra historia. Igualmente importante es el funcionamiento interno de los fluidos MR por sí mismos. “Necesitamos aprender mucho más de su física básica”, dice Jack Lekan del Centro de Investigación Glenn de la NASA.

Este es el objetivo de un experimento denominado InSPACE actualmente orbitando la Tierra a bordo de la Estación Espacial Internacional. Gast desarrollo InSPACE, con el objeto de “Investigar la estructura de agregados paramagnéticos de emulsiones coloidales” ('Investigating the Structure of Paramagnetic Aggregates from Colloidal Emulsions”), en colaboración con científicos e ingenieros del Centro Glenn. Gast es el investigador principal; Lekan es el director del proyecto.

InSPACE explorará un fenómeno curioso: cuando se expone un fluido MR de baja densidad a campos magnéticos que alternan rápidamente, sus partículas internas se agrupan. Pasado un tiempo se disponen en un patrón de estructuras que semejan peces vistos desde arriba del tanque. Estos fluidos MR condensados no se contraen tal como solían cuando son magnetizados.

El patrón en tanque de peces es frágil y conseguirlo completo lleva cerca de una hora. Nunca ocurre en fluidos MR que estén siendo agitados y mezclados constantemente, como en la amortiguación de un coche, pero podría ser problemático en otras situaciones.

La estructura de partículas en el fluido MR cambia gradualmente cuando se aplica un campo magnético alternante. La foto de la izquierda muestra un fluido MR tras un Segundo de exposición a un campo magnético que cambia rápidamente. Las partículas en suspensión forman una red dura y fibrosa. Las fotos hacia la derecha muestran el mismo fluidos tras 3, 15 y 60 minutos de exposición. Las partículas han formado grumos que ofrecen un escaso soporte estructural.

El tirón de la gravedad puede distorsionar el patrón – una frustración para los científicos que tratan de estudiar la física subyacente. Es por ello que Gast y sus colegas han enviado sus fluidos MR a orbitar. En la Estación Espacial, los astronautas pueden someter a un fluido ingrávido (en caída libre) a pulsos magnéticos, y registrar lo que pasa.
'Los astronautas son una parte esencial del estudio”, hace notar Lekan. Ellos tendrán que entrar en el Compartimento de Ciencia en Microgravedad (Microgravity Science Glovebox), donde se localiza el experimento, para alinear y enfocar las cámaras en un punto de sólo 0.2 mm. Si entrara una burbuja en el campo del disparo…flick! Ellos pueden quitarla.

Esta semana, el Director científico de la ISS llevó a cabo los primeros experimentos con fluidos MR en el Compartimento. Esta “serie” de dos horas de duración marcó el comienzo de la investigación InSPACE, la cual se pretende continuar intermitentemente a lo largo del mes.

Un prototipo de lavadora MR. [más]

Mientras tanto, algunas compañías ya están avanzando con nuevos dispositivos magnetoreologicos. Lord Corporation de Carolina del Norte, por ejemplo, esta diseñando una lavadora MR. Unos amortiguadores magnéticos dentro de la maquina reducirán al ruido y las vibraciones y ahorrarán energía. Están también estudiando la aplicación de la tecnología MR en cinturones de seguridad y airbags de coches. Dado que los fluidos MR pueden generar grandes fuerzas rápida y flexiblemente, podrían utilizarse por los fabricantes de coches para ajustar la fuerza de sujeción de un cinturón de seguridad ajustándola al tamaño y peso del pasajero.

Salvar vidas y silenciar lavadoras – y esto es solo el principio. No esta mal para un puñado de líquidos aceitosos grises.