Liviano como plástico, resistente como acero: este material promete revolucionar el mercado
Lo desarrollaron ingenieros del MIT y buscan así desafiar la resistencia. Cómo funciona y para qué industrias serviría.
En los últimos años científicos de todo el mundo buscan llevar a cabo desarrollos más amigables con el medioambiente y que cumplan el concepto de economía circular.
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Como lo hicieron estos investigadores para tratar de encontrarle una solución a los residuos plásticos, un grupo de ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) presentaron un súper material que promete revolucionar el mercado.
Se trata de un material “ultrafino y ligero” como el plástico pero más resistente que el acero y que se puede fabricar fácilmente en grandes cantidades. ¿Para qué se podría utilizar? Por ejemplo, para el revestimiento de vehículos o productos electrónicos.
Como detallaron en este comunicado, para lograrlo emplearon una técnica de fabricación que hasta el momento resultaba imposible: un novedoso y ahora único proceso de polimerización.
Cómo funciona
El nuevo material es un polímero bidimensional que se autoensambla en láminas, a diferencia de todos los demás polímeros, que forman cadenas unidimensionales. Hasta ahora, los científicos sí que podían obtener formas tridimensionales a través de técnicas como por ejemplo el moldeo por inyección.
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En la reciente investigación, publicada en la revista Nature, se explica que este pionero método de producción que permite que los polímeros “formen láminas 2D a la vez que conservan intacta su resistencia”.
“Tal material podría usarse como un recubrimiento liviano y duradero para piezas de automóviles o teléfonos celulares, o como material de construcción para puentes u otras estructuras”, afirma Michael Strano, profesor de ingeniería del MIT y autor principal del estudio.
Para los bloques de construcción de monómeros, los científicos utilizaron un compuesto llamado melamina, que contiene un anillo de átomos de carbono y nitrógeno.
En condiciones adecuadas, estos monómeros pueden crecer en dos dimensiones, formando discos apilados uno encima del otro y unidos por enlaces de hidrógeno entre las capas. Así se consigue una estructura estable y fuerte.
“En lugar de hacer una molécula con forma de ‘espagueti’, podemos hacer un plano molecular con forma de lámina, donde hacemos que las moléculas se enganchen entre sí en dos dimensiones”, explica Strano.
Y agrega: “Este mecanismo ocurre espontáneamente, y después de que sintetizamos el material podemos recubrir por rotación fácilmente películas delgadas que son extraordinariamente fuertes”.
Fuerte, resistente e impermeable
Otra de las ventajas de este material, bautizado como 2DPA-1, es que se puede producir en grandes cantidades. Además, según los especialistas del MIT, “se necesita una fuerza entre cuatro y seis veces superior a la del vidrio a prueba de balas para deformar este material”.
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Así, su límite elástico, o la fuerza necesaria para romper el material, “es el doble que el del acero; aunque el material tiene solo una sexta parte de la densidad de este metal”.
Otro rasgo diferencial del 2DPA-1 es que es impermeable a los gases. Mientras que otros polímeros están hechos de cadenas enrolladas con espacios que permiten que los gases se filtren, al unirse los monómeros al más puro estilo de las piezas LEGO, las moléculas no pueden interponerse entre ellos.
