Investigadores desarrollaron una metaestructura de aluminio rellena de agua que redujo casi 65% la velocidad de un proyectil en simulaciones
Notipress.- Un material inspirado en la geometría de las cáscaras de huevo podría convertirse en una alternativa para proteger naves espaciales frente a impactos de basura orbital. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Dalian, en China, desarrollaron una metaestructura de aluminio rellena de agua que distribuye la energía de un impacto y mostró mejor desempeño que placas convencionales del mismo material.
El estudio, publicado el 8 de septiembre de 2026 en Journal of Applied Physics, parte de un problema creciente: existen casi un millón de fragmentos de basura espacial de más de un centímetro en órbita cercana a la Tierra. A velocidades elevadas, estos objetos pueden representar un riesgo para satélites, telescopios y otras naves.
“Las estructuras biológicas naturales han evolucionado para demostrar un excelente rendimiento de absorción de energía durante una adaptación a largo plazo”, afirmó Yuxin Wang, autor del estudio.
La clave está en distribuir la energía del impacto
Aunque una cáscara de huevo aislada puede romperse con facilidad ante una fuerza puntual, los investigadores encontraron que una matriz de estructuras con forma de huevo funciona de manera diferente cuando se coloca entre dos placas de aluminio.
La configuración permite que las unidades se deformen de manera secuencial, evitando que toda la energía se concentre en un solo punto.
“Una sola cáscara de huevo se rompe fácilmente bajo una fuerza localizada, pero el mecanismo de protección de la matriz de cáscaras de huevo es completamente diferente”, explicó Wang.
El investigador añadió que la deformación cooperativa de las estructuras transforma una carga localizada en una disipación de energía distribuida a través de toda la metaestructura.
Agua dentro de la estructura mejora la protección
El diseño también incorpora agua en el interior de las unidades. Durante un impacto fuerte, el movimiento del líquido ayuda a reducir la propagación de ondas de choque y contribuye a disipar parte de la energía.
El equipo comparó distintos diseños mediante impresiones 3D y simulaciones: placas de aluminio simples, esferas de aluminio rellenas de agua colocadas entre placas y estructuras con forma de cáscara de huevo.
La configuración inspirada en huevos y rellena de agua obtuvo el mejor resultado. Logró reducir casi 65% la velocidad de un proyectil, frente a una disminución de aproximadamente 51% conseguida por placas de aluminio sin la metaestructura.
La orientación de las “cáscaras” también importa
Los investigadores probaron distintas posiciones y encontraron que el desempeño variaba según la orientación. Los patrones más efectivos fueron aquellos en los que las estructuras se colocaban en posición vertical y con el extremo pequeño en contacto con la placa superior. Esta configuración permitió absorber y redistribuir mejor la energía generada durante el impacto.
El trabajo todavía se encuentra en una etapa experimental. Antes de emplearse como blindaje ligero en misiones espaciales, el material deberá someterse a pruebas adicionales y optimizar aspectos como grosor, proporción, disposición y tipo de relleno.
Un enfoque bioinspirado para impactos a hipervelocidad
El equipo considera que la investigación demuestra el potencial de las estructuras bioinspiradas para enfrentar impactos a velocidades extremas.
“Este trabajo demuestra que las metaestructuras biónicas y ligeras son una vía prometedora para la protección contra impactos a hipervelocidad”, afirmó Wang. “Esperamos que esta investigación atraiga más atención hacia las estructuras protectoras bioinspiradas”.
El estudio, firmado por Yuxin Wang, Yuqing Liu y Hao Li, plantea así una nueva ruta de investigación para blindajes espaciales ligeros. Por ahora, el resultado principal es una estructura de aluminio rellena de agua que superó a placas convencionales en la reducción de velocidad de un proyectil y que deberá continuar su validación antes de una aplicación real en naves.
