Al igual que un camaleón cambia el color de su piel en respuesta a su entorno, los ingenieros han encontrado una manera para que el metal líquido y el metal potencialmente sólido cambien la estructura de su superficie en respuesta al calor.
El tratamiento de partículas de aleaciones de metal líquido con calor hace que endurezcan sus superficies con pequeñas esferas o nanocables, informaron los ingenieros de la Universidad Estatal de Iowa en un artículo publicado en la portada de la edición del 2 de enero de la revista Angewandte Chemie .
Controle el calor y puede controlar los patrones de superficie, dijo Martin Thuo, profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales del estado de Iowa, cofundador de la startup SAFI-Tech Inc. de Ames y autor principal del artículo.
¿Y a qué podría conducir ese patrón de superficie sintonizable?
La tecnología podría "inspirar el diseño de sistemas de aleación 'inteligentes' que evolucionen los patrones de superficie y su composición con temperatura o estímulos análogos para aplicaciones que van desde la detección hasta la catálisis", escribieron Thuo y su equipo de investigación en su artículo.
Los coautores del artículo son Andrew Martin y Winnie Kiarie, estudiantes de doctorado en ciencias e ingeniería de materiales del estado de Iowa; y Boyce Chang, becario postdoctoral en la Universidad de California, Berkeley, quien obtuvo su doctorado en el estado de Iowa.
El equipo de investigación comenzó con una aleación de metal líquido de galio, indio y estaño sintetizado en partículas cubiertas con una capa de óxido lisa que se ha estabilizado químicamente. A medida que las partículas se calientan, la superficie se espesa y se endurece y comienza a comportarse más como unsólido.
Eventualmente, la superficie se rompe, permitiendo que el metal líquido en el interior salga a la superficie. El galio más reactivo se abre paso primero. Más calor trae indio a la superficie. Y el calor más alto, aproximadamente 1,600 grados Fahrenheit, sacafloretes de estaño
Este movimiento de la capa inferior a la superficie permite que una partícula de metal líquido "invierta continuamente su composición bajo estímulos térmicos", escribieron los investigadores en el artículo.
"Las partículas responden a un cierto nivel de calor y liberan un elemento específico en función de la temperatura, de la misma manera que un camaleón responde al color de su entorno", dijo Thuo. "Es por eso que decimos que son metales camaleónicos:pero respondiendo al calor, no al color como lo hace el reptil "
Kiarie dijo que las partículas de metal están respondiendo a un entorno muy controlado: los investigadores controlan cuidadosamente los niveles de tiempo, temperatura y oxígeno.
Eso permite a los investigadores predecir y programar la textura exacta de la superficie de las partículas.
Martin dijo que la tecnología podría usarse para ajustar el rendimiento de un metal como catalizador o su capacidad para absorber compuestos.
Los investigadores también dicen que la tecnología funcionará con otras aleaciones de metales.
"Esto no es exclusivo de estos materiales", dijo Thuo. "Este es un comportamiento de los metales en general. Otros metales sujetos al mismo tratamiento deberían hacerlo. Esta es una propiedad universal de los metales".
Eso podría hacer de los metales de camaleón una tecnología muy interesante y útil: "Cuando hablas de materiales inteligentes, los polímeros vienen a la mente", dijo Thuo. "Pero los metales también pueden hacer esto. Pero es una gran bestia, solo necesitassaber domesticarlo "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Iowa . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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