Como crear estructuras suaves y onduladas

Un proceso para hacer tubos ondulados de forma controlada puede llevar a la fabricación previsible de formas complejas.

Recientemente, los investigadores se han comenzado a interesar en como la forma de pandeo puede generar patrones observados en el mundo natural, tales como disposiciones de hojas o pétalos en los tallos, y el doblado de las hojas en si mismas. Ahora, un grupo de investigadores ha planteado una motivación más práctica y tecnológica para estudiar las formas regulares generadas por pandeo en materia blanda. El equipo estudia las estructuras fotónicas para controlar el flujo de la luz, y se han preguntado si las matrices regulares de pequeñas hebillas y arrugas podría dispersar y reflejar la luz o el sonido, canalizando y filtrando de maneras útiles.

Para hacer crecer un material deformable e inducir el pandeo, se ha usado un gel de polímero que se deforma cuando absorbe agua. Se ha usado una técnica de microfabricación para hacer tubos cortos con diámetros de varios milímetros, y muros de diferentes longitudes y grosores. Los tubos se fijan por uno de los extremos a una superficie sólida. Para inducir la protuberancia uno de los extremos de estar libre inicialmente, los investigadores invirtieron los tubos en aceite y dejar que el empuje extremos en una capa de agua por debajo.

La protuberancia deformó los tubos en intrincadas formas cónicas, que a veces se doblan formando olas alrededor de su circunferencia, dando lugar a una sección en forma estrellada. En general, cuanto más cortos sean los tubos, comparados por diámetro, más arrugas habrá. Sorprendentemente, el grosor de la pared tiene relativamente poca influencia.

Los investigadores señalan que los resultados puede ayudar a explicar algunos sistemas naturales. Los pimientos pueden ser considerados como estructuras tubulares que crecen bajo restricciones a partir de los extremos. A menudo encontramos porciones con forma triangular y otras con forma cuadrada o de estrella.

Via physics.aps