Un nuevo material tallado con la luz soporta 160 000 veces su peso
Es tan ligero como el humo pero que a la vez es
ultrarrígido. Es un nuevo material con el mismo peso y densidad de un
aerogel, un material conocido como el "humo congelado". Esto es uno de
los desarrollos de los investigadores del MIT (Instituto de Tecnología
de Massachusetts (EE.UU.), que ha sido publicado en la revista Science.
Para lograr este material han usado la luz para tallar su
microarquitectura y lograr una estructura estable, resistente y ligera.
"Nuestros materiales sometidos al proceso de la microarquitectura tienen
propiedades que dependen de su diseño geométrico, no a su composición
química", explicó Chris Spadaccini, uno de los participantes. Sus
declaraciones fueron recogidas por la cadena ABC de España. Esta
investigación fue financiada por el DARPA (Departamento de Investigación
Avanzada de Defensa en EE.UU.). Y el resultado es un material ligero
que puede soportar una carga de por lo menos 160 000 veces su propio
peso, según el director de la investigación, Xiaoyu Rayne Zheng.Tal como
se explica en la página web del MIT, tanto la torre Eiffel como el
monolito de Washington tienen un tamaño enorme. La diferencia es que la
torre de París es un gran enrejado que distribuye bien las fuerzas y sin
pesar tanto como una torre maciza como la de Estados Unidos."La clave
de esta rigidez es que todos los elementos microestructurales de este
material han sido diseñados para ser más compactos y no doblarse al
aplicar una carga", ha explicado Rayne. Para ello, un microespejo capaz
de crear formas en tres dimensiones con una gran fidelidad fue
«arañando» la superficie de un polímero sensible a la luz. Y capa a capa
fue creando un enrejado, como si se tratase de una torre Eiffel en
miniatura.De momento, los investigadores han conseguido crear pequeños
enrejados de polímeros, metales y cerámicas, que podrían tener más
adelante muchas aplicaciones. Uso de maquinaria simple Pero quizás lo
más interesante es que la maquinaria necesaria no es muy aparatosa.
"Podemos imprimir una estructura rígida y resistente usando una máquina
que cabe en un escritorio", señaló el investigador Nicholas Fang. "Esto
nos permite crear rápidamente muchas piezas y probar cómo se comportan
mecánicamente", añadió.Estos materiales artificiales con propiedades que
no se encuentran en la naturaleza, que mantienen una rigidez casi
constante por densidad de unidad de masa, incluso a una densidad
ultrabaja. Los materiales con estas propiedades podrían algún día ser
utilizados para desarrollar piezas y componentes para aviones,
automóviles y vehículos espaciales.La mayoría de los materiales
celulares ligeros tienen propiedades mecánicas que se degradan
sustancialmente con densidad reducida porque sus elementos estructurales
son más propensos a doblarse bajo carga aplicada. Los metamateriales
del equipo, sin embargo, presentan propiedades ultrarrígidas través de
más de tres órdenes de magnitud de la densidad.La alta rigidez observada
se demuestra cierta con múltiples materiales constituyentes, tales como
polímeros, metales y cerámica, de acuerdo con las conclusiones del
equipo de investigación.
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