28 julio 2020

Madera Metálica, el próximo sustituto del titanio

Autora: Rosa Goncalves.

Madera Metálica, dos conceptos que chocan y que nos parecen imposibles de mezclar y en muchos sentidos, es cierto.

No existe una madera que se hayan podido aliar de alguna forma con un metal, lo que sí han podido hacer, es crear un material que iguala la dureza y resistencia del Titanio, uno de los materiales más fuertes de la naturaleza, pero con la apariencia de la madera.

Este descubrimiento lo hizo un grupo de ingenieros investigadores de la Universidad de Pensilvania en colaboración con otros científicos  de las facultades de Ingeniería y Ciencias Aplicadas  de las Universidades de Cambridge  y de Illinois.

Este nuevo material tan resistente tiene una estructura porosa similar a la de la madera, pero liviano como el Titanio y de allí el nombre tan curioso.

Presenta una alta resistencia y la estabilidad química de un metal, pero con la baja densidad de materiales naturales como la madera.

Lo más curioso es que está compuesto por numerosas láminas muy porosas de níquel, el cual es otro metal muy maleable, ligero y de bajo costo. Pesa una quinta parte de lo  que pesa el titanio y disminuye un 400% su densidad.

Así como la densidad de los granos de madera cumple una función específica como lo es el transportar energía, los espacios vacíos sirven para  infundirse con otros materiales que permitan nuevas aleaciones.

La madera metálica se asemeja mucho en su estructura porosa a la madera normal. Fuente: Pixabay.

Estas características permiten  que la “madera metálica” pueda desarrollar nuevas funciones y combinaciones con otros materiales, aprovechando los espacios vacíos internos,  permitiendo una gran cantidad de nuevas aplicaciones.

Algunas características obtenidas experimentalmente en laboratorio indican que su resistencia ronda los 900 MPa y su densidad está comprendida en el rango de 900 a 1400 kg/m3, demostrando la versatilidad con la que se puede construir el material (a la medida de las necesidades de algún proyecto específico).

Una gran ventaja que posee la elaboración de esta “madera metálica” contra la generación del titanio es, que es muchísimo más económica y podría sustituirse en sus diversas aplicaciones (se encuentra en estudio la reacción con el cuerpo humano).

Aún no se produce en cantidades suficientes para comercializarse pero el próximo reto, de estos investigadores, es producir a gran escala este material, lo cual es altamente factible gracias al bajo costo de los materiales implicados en su fabricación.

Madera Metálica, su estructura interna. Fuente: Penn Engineering

El único reto que presenta su elaboración es que para la creación de los espacios internos del material, se requiere de sistemas y maquinarias que puedan trabajar a nanoescala y actualmente estos sitios son limitados a nivel mundial.

Al contrario de lo que podamos pensar sus aplicaciones son muy diversas, sus campos principales son la Construcción y la Bio medicina (construcción de prótesis). Asimismo, pueden extrapolarse sus beneficios a un sinfín de campos como la aeronáutica entre otros.

La conclusión a la que podemos llegar es que es un material que busca replicar las bondades y usos del titanio a un costo considerablemente menor para que sea más accesible y pueda usarse a una escala mayor.

Como siempre el espíritu del Blog es traerle innovaciones en el campo tecnológico y que nos permita vislumbrar como pueden incorporarse a nuestro futuro próximo. Esperamos que el tema haya despertado su interés y haya sido de su agrado.

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