Uno de los acertijos que ha estado plagando las mentes de los ingenieros durante siglos es cómo hacer un material de baja densidad sin comprometer la resistencia. Con nuestra imaginación yendo más allá de los cielos, los ingenieros están buscando materiales resistentes y duraderos que no pesen sobre sus creaciones.
Los científicos en Alemania han creado un material ligero pero súper fuerte que tiene una estructura similar a uno de los materiales más resistentes y duraderos de la naturaleza: nuestros huesos. Esta no es la primera instancia cuando la ciencia ha adoptado conceptos de la madre naturaleza y seguramente no es la última. Usando una impresora 3D avanzada, los científicos pudieron imitar la intrincada arquitectura microscópica del hueso. Esta investigación podría llevarnos a un futuro de materiales súper livianos que pueden usarse en dispositivos microfluídicos y también nos permitirá construir naves espaciales más livianas y baratas.
Los materiales industriales como el acero son sólidos y, por lo tanto, tienen una alta densidad y peso, lo que los hace indeseables en la construcción de algo ligero y fuerte como un avión. El truco es crear una estructura con bolsas de aire que se organizan regularmente. Esto permite que el material sea ligero y, debido a la estructura regular, también fuerte. Los científicos han creado materiales artificiales ‘celulares’ como la espuma de aluminio, pero el material poroso es más débil que la versión sólida. La madera y el hueso no tienen este problema, principalmente porque sus microestructuras son regulares y entrecruzadas, lo que las hace menos densas y capaces de soportar grandes cargas.
Los investigadores utilizaron una impresora 3D de alta tecnología llamada máquina de litografía láser 3D para hacer pequeñas microestructuras utilizando un compuesto de polímero cerámico. Los diseños van desde cuadrículas cúbicas hasta panales hexagonales. El material resultante era tan resistente y duradero que su resistencia excedía la de cualquier otro material con una densidad menor que la del agua. La producción en masa de dichos materiales sigue siendo un problema que debe ser respondido, pero este material de inspiración biológica también podría darnos un futuro con edificios más seguros y vehículos de transporte más livianos.
