La "madera metálica" o el níquel nanoestructurado
La apuesta de un equipo de investigación de 3 prestigiosas universidades que ha creado un nanomaterial metálico casi tan liviano como la madera.
La madera metálica es un material celular artificial a base de níquel que tiene la resistencia del titanio pero con una quinta parte de su peso. Es el resultado del trabajo de un grupo de investigadores del área de nanotecnologia de las facultades de ingeniería y ciencias aplicadas de la Universidad de Pensilvania, Cambridge y la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign .
Se caracteriza por tener una alta resistencia mecánica y la estabilidad química del metal, pero con una densidad cercana a la de los materiales naturales (como la madera). Básicamente lo que los científicos han conseguido es fabricar una pequeña lámina de níquel con poros a nanoescala que componen hasta un 70% de su volumen, elevando hasta cuatro veces la resistencia original del níquel utilizado y reduciendo drásticamente su densidad.
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La naturaleza celular del material permitirá que los espacios vacíos sean aprovechados para desarrollar funciones avanzadas en combinación con otros materiales, lo que sugiere un sinfín de posibles aplicaciones.
Propiedades de la madera metálica
La muestra obtenida en el laboratorio es de una densidad semejante a la del agua y una resistencia como la del titanio, sin embargo, al igual que en muchos otros nanomateriales las propiedades mecánicas de este material se pueden controlar variando la geometría de los poros a escala nanométrica.
Así, experimentalmente han precisado que es posible obtener una resistencia en el rango de los 90 a 880 MPa, el módulo entre los 14 y 116 GPa, y la densidad en el orden de entre los 880 a 1400 kg/m3.
Posibles aplicaciones
Aunque la madera metálica todavía no está lista para producirse a escala comercial, los investigadores están claros de que esto es solo una cuestión de tiempo.
De momento, se espera que pronto pueda ser un sustituto seguro y liviano del titanio en muchas aplicaciones, fundamentalmente en biomedicina.
Como el 70 por ciento del volumen de este nuevo material es el vació de los poros, su densidad es extremadamente baja. Como resultado, un ladrillo de la "madera metálica" de níquel flotaría al sumergirse en el agua común.
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Referencias:
- La publicación en la revista Nature (en inglés)
- Una publicación de la Universidad de Pensilvania sobre el tema (en inglés)
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