Un equipo de investigadores de los Laboratorios Nacionales Sandia, en Nuevo México (EE.UU.), se siente muy orgulloso de diseñar el "metal más resistente al desgaste en el mundo" , una aleación de platino y oro basada en la juntura de microestructuras, según dijo uno de los innovadores.
Cien veces más duradero
que el acero, el nuevo compuesto, todavía sin "bautizar", fue logrado con un 90 % de platino y un 10 % de oro . La innovación de este descubrimiento se centra en las proporciones, el cálculo de los átomos y el proceso de fabricación que los científicos utilizaron para conseguir la alta resistencia.
El investigador principal, el uruguayo Nicolás Argibay, explicó que el equipo de científicos s e dedicó durante una década a desarrollar modelos sofisticados para predecir los efectos de la fricción de los metales.
Nicolas Argibay mientras muestra una pieza de metal. Foto: EFE/Sandia National Laboratories
"Fue este trabajo el que nos guió hacia la nueva aleación específica resistente al desgaste, pero pasamos los últimos cuatro años desarrollándola. Es una demostración de una nueva clase de aleaciones de metales nanocristalinos altamente estables ", detalló Argibay.
Usando un ejemplo para explicar tal logro, el investigador dijo que la aleación es tan duradera que, si se fabricaran llantas para automóviles con ella, el neumático elaborado con ese material apenas tendría un desgaste de una capa de átomos por cada milla derrapada.
"Nuestro trabajo muestra que hay formas de adaptar las microestructuras de los metales para impartir una notable resistencia mecánica y al desgaste. Específicamente, llamamos a esto 'ingeniería de límites de grano', que es la idea de que es posible alterar, fundamentalmente, el comportamiento de los metales mediante la introducción de constituyentes de aleación que se segregan a los límites de los granos", expresó.
Argibay mencionó que están trabajando en darle un nombre al "metal más resistente del mundo", pero por lo pronto indicó que este descubrimiento podría ahorrarle a la industria de la electrónica más de 100 millones de dólares al año solo en materiales, y hacer que los productos electrónicos de todos los tamaños y en muchas industrias sean más rentables, duraderos y confiables.
"Como mínimo, esperamos que estas aleaciones proporcionen una mejora sustancial sobre los revestimientos y las películas delgadas que ya se utilizan ampliamente en la electrónica, que esencialmente consisten en oro casi puro. Nuestra aleación proporciona una vida útil mucho más larga", dijo.
También señaló que el descubrimiento tiene usos potenciales muchos más amplios : Buscan transferir la aleación de platino y oro a una variedad de productos comerciales en un corto plazo.
"Esperamos que este trabajo conduzca a otras aleaciones con propiedades similares para su uso en aplicaciones no eléctricas; por ejemplo, engranajes, cojinetes, motores de automóviles", sostuvo Argibay.
De acuerdo con su punto de vista, desde los sistemas aeroespaciales y las turbinas eólicas hasta la microelectrónica para teléfonos celulares y sistemas de radar podrían beneficiarse con el nuevo material, ya que se tuvieron en cuenta las limitaciones actuales de confiabilidad de los componentes microelectrónicos metálicos.
"Este trabajo tiene un potencial significativo para el impacto económico y de ingeniería. Esperamos que pueda conducir a mejoras radicales en la confiabilidad y el rendimiento para una amplia gama de dispositivos comerciales, incluido el desarrollo de productos electrónicos de consumo de última generación, turbinas eólicas y naves espaciales, por nombrar algunos", proyectó.
La aleación cuenta con una excelente estabilidad mecánica y térmica y apenas presenta cambios en su microestructura durante periodos muy largos de fricción, por lo que ha sido catalogado como un "gran descubrimiento".
Argibay fue cauteloso al reconocer el logro científico. "Cada vez que un descubrimiento conduce a una mejora en el rendimiento, probablemente se lo pueda llamar un descubrimiento excepcional; sin embargo, como investigadores, generalmente somos un grupo cautelos o, por lo que recomendaría que dejáramos el juicio de si este es un 'gran' descubrimiento para nuestros colegas e historiadores", pidió.
Sandia National Laboratories es un centro de operaciones múltiples llevado por National Technology and Engineering Solutions de Sandia LLC, una subsidiaria de propiedad absoluta de Honeywell International Inc., para la Administración Nacional de Seguridad Nuclear del Departamento de Energía de Estados Unidos.
Tiene importantes responsabilidades de investigación y desarrollo en disuasión nuclear, seguridad global, defensa, tecnologías energéticas y competitividad económica. Sus principales instalaciones se encuentran en las ciudades estadounidenses de Albuquerque (Nuevo México) y Livermore (California).