Ligero, resistente y con capacidad de aguantar altas temperaturas: este nuevo material podría cambiar el mundo de la aviación
Un compuesto metálico impreso en 3D es capaz de soportar temperaturas extremas sin perder fuerza, abriendo la puerta a vehículos espaciales más eficientes
En el mundo de la ingeniería aeronáutica existen mil y una obsesiones, aunque conseguir reducir el peso de un vehículo sin sacrificar su resistencia es una de las más importantes. Dicho y hecho. Un equipo de la Universidad de Toronto parece que ha dado con la tecla creando un material tan ligero como el aluminio, pero con una fuerza comparable a la del acero, incluso a 500 °C. Es decir, tenemos al candidato ideal para nuevos motores, turbinas o piezas expuestas a condiciones extremas.
El metal que transformaría la industria aeroespacial
Recientemente, según el artículo publicado en la revista científica Nature Communications, hemos podido conocer una idea realmente excepcional: utilizar el concepto detrás del hormigón, pero en metal y a escala microscópica. Para ello, los investigadores crearon una malla de titanio muy fina y la rellenaron con una mezcla de aluminio, silicio y magnesio. Después, al añadir pequeñas partículas cerámicas, el material se endurece.
La clave está en un proceso conocido como fabricación aditiva. En este caso, los investigadores utilizaron impresión 3D con láser, capaz de fundir polvos metálicos para formar estructuras sólidas, para construir esa malla de titanio con barras de apenas 0,2 milímetros de grosor. Con métodos convencionales, esta sería una arquitectura imposible de lograr.
Los investigadores de la Universidad de Toronto posan con el material de última generación
Estamos ante un material que sorprende, ya que cuando se rellena esa malla con la mezcla metálica, el material, en frío, es unas cinco veces más resistente que el aluminio. Y a 500 °C, donde el aluminio pierde casi toda su fuerza, este compuesto sigue siendo muy sólido. Aguanta como un acero de nivel medio, pero con la ventaja de que pesa la tercera parte. Pero, ¿por qué sucede esto?
Para resolver el enigma, según la información publicada en la página web de la Universidad de Toronto, los investigadores recurrieron a simulaciones por ordenador. Fue así como descubrieron su mecanismo de deformación, que ha sido bautizado como geminación reforzada. En resumen, con grandes temperaturas, la estructura interna del compuesto reorganiza sus cristales de una forma que absorbe tensiones sin que la pieza llegue a ceder. Por desgracia, el salto al mercado no será inmediato.
Esto es debido a que fabricar este tipo de materiales requiere de caras máquinas y procesos lentos. Sin embargo, en aquellas industrias donde importa más el rendimiento que el coste, como la aeronáutica, un material tan fuerte y ligero puede valer esa inversión. De momento, el avance demuestra que combinar nuevas técnicas de fabricación con ideas tomadas de la construcción puede crear materiales muy resistentes y que soportan altas temperaturas. Ahora solo queda esperar como se aplica este estudio al mundo real.