Crear materiales futuristas de próxima generación llamados 'vidrio metálico' que sean ultrafuertes y ultraflexibles será más fácil y más barato, según la investigación de UNSW Australia que puede predecir por primera vez qué combinaciones de metales formarán mejor estos materiales útiles.
Al igual que algo de ciencia ficción, piense en el robot asesino de Liquid-Metal Man T-1000 en las películas de Terminator, estos materiales se comportan más como el vidrio o el plástico que el metal.
Si bien siguen siendo metales, se vuelven tan maleables como la goma de mascar cuando se calientan y se pueden moldear o soplar fácilmente como el vidrio. También son tres veces más fuertes y más duros que los metales comunes, en promedio, y se encuentran entre los materiales más duros conocidos.
"Han sido descritos como el desarrollo más significativo en la ciencia de los materiales desde el descubrimiento de los plásticos hace más de 50 años", dice el autor del estudio, Dr. Kevin Laws, de UNSW Australia en Sydney.
La mayoría de los metales son cristalinos cuando son sólidos, con sus átomos dispuestos de manera muy organizada y regular. Las aleaciones de vidrio metálico, sin embargo, tienen una estructura altamente desordenada, con los átomos dispuestos de manera no regular.
"Hay muchos tipos de vidrio metálico, con los más populares basados en circonio, paladio, magnesio, titanio o cobre. Pero hasta ahora, descubrir composiciones de aleaciones que forman estos materiales ha requerido un largo proceso de prueba y error en ellaboratorio ", dice el Dr. Laws.
En el nuevo estudio, publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza , el Dr. Laws y sus colegas describen un nuevo modelo único de la estructura atómica del vidrio metálico, que permite a los científicos predecir las combinaciones de metales que tendrán la capacidad de formar vidrio.
Han utilizado su modelo para predecir con éxito más de 200 nuevas aleaciones metálicas de vidrio basadas en magnesio, plata, cobre, zinc y titanio en los últimos años.
"Con nuestro nuevo manual de instrucciones podemos comenzar a crear muchos nuevos tipos útiles de vidrio metálico y comenzar a comprender los fundamentos atómicos detrás de sus propiedades excepcionales. También podremos diseñar estos materiales a escala atómica para que tengan lospropiedades que queremos ", dice el Dr. Laws.
"Las aleaciones de vidrio metálico son caras de fabricar y hasta la fecha solo se han utilizado en productos especializados, como pasadores eyectores para iPhones, muelles para relojes caros de cuerda manual, implantes médicos de prueba y raquetas de tenis y palos de golf. Sontambién planeado para su uso en el próximo vehículo rover de Marte.
"Pero si se vuelven más fáciles y baratos de fabricar, podrían usarse ampliamente en muchas aplicaciones, incluidos componentes excepcionalmente fuertes en dispositivos electrónicos personales, en vehículos de exploración espacial y como materiales de almacenamiento de hidrógeno en baterías de próxima generación".
El equipo de investigación incluye al Dr. Laws y al Profesor Michael Ferry, de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la UNSW, y al Dr. Daniel Miracle, del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea, Dirección de Materiales y Fabricación de los EE. UU.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Nueva Gales del Sur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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