lunes, abril 15, 2024
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Los científicos del MIT han inventado el material más ligero y resistente del mundo

Más ligero que el plástico más fino pero diez veces más fuerte que el acero fundido en una red de telarañas, los investigadores de Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) han creado un nuevo Súper Material Ultraligero llamado ‘gyroid’.

En 1970, Alan Schoen descubrió ‘gyroid’, una superficie mínima periódica infinitamente conectada. Los investigadores del MIT utilizaron cantidades precisas de calor y presión para producir la estructura laberíntica y curvilínea, basada en un modelo matemático.

The Gyroid Fuente: Universidad de Indiana

Se ha sabido que el carbono en sus diversas formas es significativamente robusto. El material más fuerte conocido por el hombre hasta ahora es el grafeno, un alótropo de carbono que consiste en láminas planas gruesas de un átomo, con átomos dispuestos en una red de panal. Conocido por su resistencia, delgadez y propiedades eléctricas únicas, el grafeno no es adecuado para crear materiales 3D útiles.

Grafeno
Fuente: Extreme Tech

El equipo de investigadores del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (CEE) del MIT descubrió que tomar pequeñas escamas de grafeno y fusionarlas siguiendo una estructura similar a una malla ayuda a retener la resistencia del material. Se realizaron experimentos en una serie de modelos impresos en 3D para determinar si el nuevo material era significativamente más fuerte que el grafeno. Los científicos concluyeron que el nuevo material era casi diez veces más resistente y solo un 5% más denso que el acero. La resistencia del material proviene de su increíble relación superficie-área-volumen según un estudio publicado en la revista Science Advances.

Resultados de la simulación de pruebas de compresión (arriba a la izquierda e i) y de tracción (abajo a la izquierda e ii) en grafeno 3-D. Haber de imagen: Zhao Qin

Según los informes del MIT, “los nuevos hallazgos muestran que el aspecto crucial de las nuevas formas tridimensionales tiene más que ver con su configuración geométrica inusual que con el material en sí mismo, lo que sugiere que materiales similares fuertes y livianos podrían estar hechos de una variedad de materiales mediante la creación de características geométricas similares “.

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Probablemente sea imposible fabricar gyroid usando métodos de fabricación convencionales, pero todavía hay algunas formas a través de las cuales el material podría producirse a gran escala.

Dado que el potencial reside más en la geometría del giroide que en el material en sí, la estructura del súper material encontrará sus aplicaciones en numerosos lugares, como en polímeros o incluso metales. Se puede seguir la geometría para construir proyectos estructurales a gran escala como puentes que podrían ser aún más duraderos, livianos y aislados contra el calor y el frío debido a la naturaleza porosa del material. La construcción puede volverse más simple con un material que sea significativamente más liviano. Los sistemas de filtración también pueden emplear el material debido a su naturaleza porosa.

¿En qué dominios cree que podemos usar este material robusto y liviano? ¡Comenta abajo!

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