Hasta hace poco, la creencia generalizada entre científicos y expertos era que cuando una estructura metálica como un puente o un motor sufre una grieta, esta solo tiende a empeorar con el tiempo. Sin embargo, un reciente estudio ha demostrado que esta teoría podría estar equivocada, con hallazgos sorprendentes realizados en una diminuta muestra de platino.
La búsqueda de la autocuración en metales
El campo científico ha trabajado incansablemente en la creación de materiales con la habilidad de auto repararse tras sufrir algún daño, una propiedad conocida como autocuración. Este tipo de materiales van desde cerámicas hasta revestimientos de vehículos, hormigón e incluso bioplásticos inspirados en los dientes de calamar. No obstante, la autocuración en metales, específicamente para las minúsculas fracturas producidas por el desgaste conocido como daño por fatiga, ha sido un desafío.
Brad Boyce, científico del Laboratorio Nacional Sandia, señala que la expectativa siempre ha sido que las grietas en los metales aumenten de tamaño, no que disminuyan. “Incluso algunas de las ecuaciones básicas que usamos para describir el crecimiento de las grietas excluyen la posibilidad de procesos de curación”, añadió.
Un hallazgo inesperado
Boyce, junto a su equipo de la Universidad de Texas A&M, quedó asombrado al observar una muestra nanométrica de platino reparándose por sí misma tras haberse fracturado.
El equipo utilizó una técnica de microscopía electrónica para investigar cómo se formaban las grietas en el metal, sometiéndolo a una tensión de 200 veces por segundo. Aproximadamente 40 minutos después de haber iniciado el experimento, ocurrió lo inesperado: una pequeña sección del daño se reparó por sí misma sin ninguna intervención, similar a como la piel humana se cura después de un corte.
Nuevas posibilidades para el diseño y la ingeniería
Este descubrimiento ha llevado a los investigadores a considerar que, si se comprende y se aprovecha el mecanismo detrás de esta reparación espontánea, podría cambiar radicalmente cómo los ingenieros diseñan y se enfrentan a las fracturas por estrés causadas por el desgaste en las estructuras metálicas.
Sin embargo, los investigadores también destacan que no comprenden del todo cómo el platino se «soldó en frío» por sí mismo. Además, este hallazgo se realizó a escala nanométrica y en un vacío, por lo que aún no se sabe si estos descubrimientos se aplicarán a estructuras de mayor escala en el mundo real.
Esperanza para el futuro de los materiales
Este descubrimiento alienta a los investigadores de materiales a considerar que, bajo las circunstancias adecuadas, los materiales pueden hacer cosas que nunca se esperaría. Así lo mencionó Michael Demkowicz, profesor de Texas A&M, quien teorizó el potencial de autocuración de los metales en 2013. Tras ser informado de los nuevos hallazgos de Boyce, Demkowicz confirmó mediante un modelo de simulación por computadora que estos coinciden con los que él había teorizado 20 años atrás.
Este hallazgo abre un fascinante campo de investigación y estudio en el mundo de los materiales, y aunque aún queda mucho por descubrir, el futuro de la autocuración en metales parece más cercano y posible.
Vía sandia.gov
Deja una respuesta