Madera metálica el gran descubrimiento que revolucionará a la industria de la construcción
Fuerte como el titanio, pero 5 veces más liviana ¡Increíble! Con esta premisa, un
grupo de investigadores de la Universidad de Pensilvania, la Universidad de
Illinois en Urbana-Champaign y la Universidad de Cambridge, presentaron
recientemente un material celular a base de níquel para ser usado en la industria
de la construcción como una solución resistente pero ligera.
Compuesta por poros a nanoescala, su aspecto y su naturaleza celular son
similares a la de la madera y se compone de casi un 70% de espacio vacío. Esto
le entrega una densidad tan baja en relación a su resistencia que incluso podría
flotar en el agua.
La disposición de los átomos en los metales, determinan su fuerza, y mientras
más alineados se encuentren entre sí, más fuertes son. Las propiedades
mecánicas del material se pueden controlar variando la geometría a escala
nanométrica, (entregando) la alta resistencia mecánica y la estabilidad química del
metal, y una densidad cercana a la de los materiales naturales, como la madera,
asegura un reporte científico de la revista digital Nature donde fue presentada la
investigación.
Realmente, este invento no es madera de verdad, consiste en láminas porosas
compuestas por níquel, otro metal maleable, pero por su composición porosa es
mucho más ligero que un metal normal y corriente.
El estudio ha sido dirigido por James Pikul, profesor asistente en el Departamento
de Ingeniería Mecánica y Mecánica Aplicada de Penn Engineering, en conjunto
con Bill King y Paul Braun de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, y
Vikram Deshpande de la Universidad de Cambridge.
El prototipo tiene unos soportes o puntales densos que miden cerca de 10
nanómetros de ancho, el equivalente a 100 átomos de níquel. El método usado
por los investigadores para obtener la madera metálica fue un autoensamblaje que
comienza con pequeñas esferas de plástico, de pocos cientos de nanómetros de
diámetro, suspendidas en agua. Al evaporarse el agua, las esferas se acomodan y
se van apilando en armazones. Luego, se filtra el níquel entre las esferas y,
finalmente, el plástico es disuelto con un solvente, dejando atrás un entramado de
soportes mecánicos de níquel.
Pruebas realizadas para analizar las características del material
Los materiales necesarios para desarrollarlo son menos costosos que el titanio,
pero las dimensiones reducidas con las que se está trabajando sí resultan ser un
obstáculo para poder avanzar en su uso.
El siguiente paso para los investigadores es aumentar el tamaño a gran escala y
así poder comercializarlo. Las muestras con las que cuentan ahora no permiten
comprobar la resistencia del material en la práctica, con prototipos más grandes.
Los investigadores podrán realizar pruebas con el propósito de analizar las
características del material a gran escala.
Con este aumento de las dimensiones de las muestras se podrán verificar las
características, como la tracción del material, cómo se ve afectado al recibir
fuertes impactos, si se abolla, se estalla o la compatibilidad de materiales a la hora
de introducirlos en la estructura.
El descubrimiento de la “madera metálica” supone un paso más de la tecnología
en busca de materiales de construcción más eficientes. Habrá que seguir
desarrollándose para sacar todo su potencial.