--- title: "La CityUHK desarrolla una serie de materiales inteligentes impresos en 3D inspirados en la estructura de las espinas de los erizos de mar" url: https://www.voxelmatters.com/es/la-cityuhk-desarrolla-una-serie-de-materiales-inteligentes-impresos-en-3d-inspirados-en-la-estructura-de-las-espinas-de-los-erizos-de-mar/ date: 2026-03-08 modified: 2026-03-08 lang: es author: "Joseph Caron-Dawe" description: "Un equipo de investigación de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong (CityUHK) ha descubierto que la estructura cerámica porosa natural que se encuentra en el interior de las..." categories: - "Biofabricación" - "Procesos de impresión 3D" tags: - "future" image: https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2026/03/Professor-Lu-Jian-640x479.jpg word_count: 627 --- # La CityUHK desarrolla una serie de materiales inteligentes impresos en 3D inspirados en la estructura de las espinas de los erizos de mar Un equipo de investigación de la [Universidad de la Ciudad de Hong Kong (CityUHK)](https://www.voxelmatters.com/cityu-hk-researchers-3d-print-bone-scaffolds-with-superelasticity/) ha descubierto que la estructura cerámica porosa natural que se encuentra en el interior de las espinas de los erizos de mar puede generar un voltaje eléctrico cuantificable en respuesta al contacto con el agua. Los científicos han denominado a esta capacidad «percepción mecanoeléctrica», y su descubrimiento ha llevado al equipo a reproducir y ampliar el fenómeno utilizando el[ diseño biomimético y la impresión 3D](https://www.voxelmatters.com/university-of-leeds-researchers-3d-print-first-ever-biomimetic-tongue-surface/). El estudio se ha centrado en el erizo de mar de espinas largas (*Diadema setosum*). Los investigadores han observado que cuando una gota de agua de mar cae sobre el ápice de una espina, esta gira en cuestión de alrededor de un segundo. ![CityUHK develops 3D printed smart materials modeled on sea urchin spine structure](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2026/03/In-situ-observation-of-mechanoelectrical-perception-in-the-living-sea-urchin-spine-340x255.jpg)Observación in situ de la percepción mecanoeléctrica de la espina viva del erizo de mar. Las mediciones de voltaje han demostrado que el contacto de las gotas induce un potencial transitorio de aproximadamente 100 milivoltios, mientras que el agua corriente genera señales eléctricas estables. Toda la respuesta se desencadena en unas pocas decenas de milisegundos, y la velocidad de reacción supera más de mil veces la percepción visual de los equinodermos. Hay que destacar asimismo que las espinas desprovistas de cualquier tipo de tejido celular viable producen la misma respuesta en términos de voltaje, lo que confirma que el efecto se origina en la microestructura física del material y no en el tejido neural o biológico. ## De la estructura biológica al material de ingeniería La microscopía electrónica de barrido y la microtomografía computarizada han revelado que cada espina contiene un esqueleto poroso bicontinuo, conocido como estereoma, que se caracteriza por un gradiente en el tamaño de los poros situados a lo largo del eje de la espina. El hecho de que los diámetros de poro sean más pequeños y tanto el grado de porosidad como la superficie específica en el ápice aumenten mejora la separación de las cargas en la interfaz sólido-líquido a medida que el fluido se desplaza a través de los microcanales. Esta circunstancia genera un potencial de flujo que produce un voltaje cuantificable. Con el fin de comprobar si este comportamiento puede reproducirse sintéticamente, el equipo utilizó la [impresión 3D por fotopolimerización en cuba](https://www.voxelmatters.com/new-double-photopolymerization-boosts-3d-printing-to-sub-micron-precision/) para fabricar muestras biomiméticas de polímeros y cerámicas porosas con gradiente. En comparación con las estructuras sin gradiente, los diseños biomiméticos multiplicaban por tres la salida de voltaje y por ocho la amplitud de la señal, lo que demuestra que la percepción mecanoeléctrica se rige principalmente por la estructura topológica y no por la composición del material. A continuación, los investigadores construyeron un mecanorreceptor biomimético de metamaterial compuesto por múltiples unidades gradientes y capaz de detectar en tiempo real la dirección y la intensidad del flujo submarino sin necesidad de usar sensores externos ni ningún tipo de fuente de alimentación. ## Aplicaciones y contexto del estudio «Hemos logrado plasmar la sabiduría de la naturaleza en materiales inteligentes mediante el diseño estructural biomimético y la impresión 3D», asegura el profesor Lu Jian, decano de la Facultad de Ingeniería y catedrático del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong. «Nuestro objetivo al fabricar materiales funcionales biomiméticos es trasladar este concepto de integración estructura-función que se encuentra en la naturaleza a los sistemas de ingeniería, allanando el camino para crear una nueva generación de materiales inteligentes con capacidad de autodetección». El estudio ha sido fruto de la colaboración entre la CityUHK, la Universidad Politécnica de Hong Kong y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong, y los investigadores han identificado posibles aplicaciones en el ámbito de la vigilancia del medio ambiente marino, la exploración submarina, la gestión de los recursos hídricos, el almacenamiento de energía, los dispositivos biomédicos y la ingeniería aeroespacial.