Descubierto un material que se regenera a sí mismo ante daños

• Francisco María
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• • 28/03/2024 09:09
  • Actualizado: 28/03/2024 09:09

Un equipo de científicos de Sandia National Laboratories y Texas A&M University ha encontrado un fenómeno sorprendente. Por primera vez en la historia, se observó un metal que se ha roto y luego se ha fusionado de nuevo, sin intervención humana. Esto indica que tiene una impresionante capacidad de autorreparación.

Este fascinante descubrimiento desafía teorías científicas fundamentales y podría ser el comienzo de una revolución en ingeniería. El hallazgo abre nuevas vías de investigación que podrían conducir a avances significativos en el diseño y la fabricación de materiales en el futuro.

El descubrimiento

Inicialmente, el objetivo del experimento era estudiar cómo se forman y propagan las grietas en metales sometidos a estrés. Para ello, el equipo utilizó una técnica que aplicaba estrés a los extremos de pequeños trozos de metal aproximadamente 200 veces por segundo.

Observaron cómo se formaba una grieta y se propagaba por el material, pero lo más sorprendente ocurrió aproximadamente 40 minutos después. Los científicos presenciaron cómo el metal se fusionaba nuevamente, reparándose por completo sin intervención externa.

Este proceso sucede a una escala demasiado pequeña para ser percibido a simple vista: a nivel nanométrico. Esta característica hace que el fenómeno sea aún más fascinante y desafiante de comprender.

Este llamativo avance hace recordar que la naturaleza aún tiene mucho que enseñar. Así mismo, que la investigación científica continúa revelando sorpresas que podrían transformar el mundo en formas inimaginables.

La confirmación del fenómeno

Michael Demkowicz, coautor del estudio y profesor en la Universidad de Texas A&M, publicó un artículo en Physical Review Letters en 2013. Allí presentaba sus ideas sobre cómo el metal podría soldar las grietas causadas por el desgaste bajo ciertas condiciones. Esta propuesta se basaba en simulaciones computacionales detalladas, aunque todavía era puramente teórica.

Al conocer el experimento de Sandia, Demkowicz recurrió a modelos informáticos para recrearlo y comprobó que el fenómeno observado por los investigadores coincidía con lo que él había teorizado años atrás. Dicha confirmación reforzó la validez de su trabajo y demostró que su teoría estaba fundamentada en la realidad experimental.

Brad Boyce, director del equipo, destacó que los fallos en estructuras debido al desgaste cíclico tienen un impacto económico significativo, con costos que ascienden a cientos de miles de millones de dólares cada año. La capacidad de autorreparación del metal podría mitigar estos costos y mejorar la seguridad en una variedad de aplicaciones industriales.

Nuevas perspectivas

Los científicos creen que los materiales tienen la capacidad intrínseca de curarse a sí mismos, al menos en el caso de daño por fatiga a nanoescala. Esta capacidad de autorreparación podría tener implicaciones significativas en la industria.

Se especula que un proceso llamado soldadura en frío podría ser fundamental en el fenómeno de la autoreparación de los materiales. Sin embargo, se requiere más investigación para comprender completamente este proceso y cómo podría aplicarse en la práctica.

El descubrimiento de la capacidad de autorreparación en los metales debería alentar a los investigadores de materiales a explorar más a fondo las posibilidades de los materiales en diferentes circunstancias.

Microcápsulas

La clave de este avance radica en la capacidad del material para reparar grietas y roturas de forma autónoma, sin necesidad de intervención externa. Esto se logra gracias a la incorporación de microcápsulas rellenas de un agente curativo en la estructura del material. Cuando se produce un daño, las microcápsulas se rompen y liberan el agente curativo, que rellena la grieta y restaura la integridad del material.

Este sistema de autorreparación no solo permite prolongar la vida útil de los objetos fabricados con este material, sino que también reduce la necesidad de mantenimiento y reparación, lo que se traduce en un ahorro significativo en costos y tiempo. Además, al ser un proceso autónomo, no se requiere la intervención de personal especializado para llevar a cabo las reparaciones.

Entre las posibles aplicaciones de este material se encuentra su uso en la industria de la construcción, donde podría ser utilizado en la fabricación de estructuras más resistentes y duraderas. También se vislumbran aplicaciones en la medicina, donde este material podría ser utilizado en la fabricación de implantes que se reparen a sí mismos en caso de daño.

Un gran potencial

Este tipo de avances permiten imaginar un futuro donde motores, puentes y aviones sean capaces de revertir el daño por sí solos, lo que los haría más seguros y duraderos. Este potencial ha sido destacado por el Sandia National Laboratories.

A pesar de todo, los investigadores han dicho que este descubrimiento es solo el principio. Aún no han logrado controlar completamente el proceso de autorreparación, lo que limita su aplicación práctica en entornos de fabricación.

Sin embargo, este hallazgo proporciona una base sólida para futuras investigaciones y desarrollos en el campo de los materiales autosanadores.

Sin duda, el descubrimiento de este material que se regenera a sí mismo representa un avance significativo en el campo de los materiales inteligentes y abre nuevas posibilidades en términos de innovación y desarrollo tecnológico. Estaremos atentos a los próximos avances en esta emocionante área de investigación.

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