Científicos de la UPC investigan materiales reconfigurables y programables

Científicos de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) están investigando la creación de metamateriales, es decir materiales reconfigurables con propiedades electromagnéticas que se puedan programar mediante un software.

El grupo interdepartamental NaNoNetworking Center in Cataluña (N3Cat) de la UPC participan en el proyecto europeo VISORSURF para desarrollar estos nuevos materiales, que se vislumbran como una tecnología revolucionaria con múltiples aplicaciones en electrónica, medicina, energía solar fotovoltaica, óptica y otros usos aún inimaginables.

El proyecto VISORSURF, financiado por la Comisión Europea con casi 6 millones de euros para tres años y medio, investiga la creación de metamateriales, que son una estructura artificial diseñada expresamente para obtener un comportamiento o propiedad física que no se podría obtener con un material natural.

En electromagnetismo, por ejemplo, los metamateriales pueden crearse para manipular la reflexión de luz u otras ondas desde o hacia direcciones concretas y se aplican para diseñar antenas, radares o sistemas de imagen para aplicaciones médicas, entre otros.

Según ha informado la UPC en un comunicado, ahora, los científicos tratan de obtener un metamaterial cuyas propiedades se puedan seleccionar de entre varias opciones, a partir de una sencilla aplicación y mediante cualquier dispositivo electrónico, como una tableta.

Una vez escogidas las propiedades, el mismo dispositivo enviaría las instrucciones adecuadas al metamaterial, por lo que su red interna interpretaría las instrucciones y modificaría su comportamiento, según las propiedades que le hayan conferido.

Para alcanzar el reto, el proyecto VISORSURF reúne un equipo interdisciplinario formado por físicos, expertos en ciencia de materiales, ingenieros electrónicos, ingenieros de telecomunicaciones e informáticos en un consorcio de seis instituciones europeas.

Además de la UPC, participan en el proyecto la Universidad de Aalto (Finlandia), la Foundation for Research & Technology de Grecia, la Universidad of Chipre, el Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) de Alemania y SignalGenerix, de Chipre.

La principal restricción que tienen actualmente los metamateriales es que están concebidos con un diseño muy específico (sólo aplicable al problema por el que ha sido creado) y estático (su comportamiento no se puede reutilizar, ni cambiar).

De lo que se trata ahora es de superar estas limitaciones y diseñar metamateriales reconfigurables y programables, para poder cambiar su comportamiento en el tiempo de una manera controlada, haciendo que sean reutilizables y que sirvan para muchas más aplicaciones, algunas de las cuales todavía están por descubrir.

Para hacer posible todo esto, se necesita una red de sensores y de nanoprocesadores en el interior del metamaterial que permitan controlar sus propiedades con una resolución muy fina.

En el caso de manipular ondas WiFi, con una resolución de 1 centímetro, y en el caso de la luz, con una resolución de 50 nanómetros.

El grupo de investigación NaNoNetworking Center in Cataluña (N3Cat), con Sergi Abadal, Eduard Alarcón y Albert Cabellos al frente, se encarga de estudiar cómo serían estas redes, que es la única manera de poder cambiar el comportamiento del metamaterial.