La clave está en su estructura interna de enrejado, que le confiere una gran resistencia
La investigación, financiada parcialmente por el Departamento de Defensa Norteamericano, tendrá aplicaciones en el campo de la aeronáutica y del sector automovilístico, entre otros
Un equipo de investigadores del MIT y del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) ha desarrollado un nuevo material ultraligero –un aerogel– extremadamente rígido y resistente, creado con un nuevo sistema de impresión 3D.
¿Qué diferencia la Torre Eiffel del Monumento a Washington?
Tal como explican en la página web del MIT, la diferencia fundamental entre el Monumento a Washington y la Torre Eiffel –ambos monumentos se caracterizan por su fuerte estructura– estriba en que la famosa torre está construida utilizando un entramado de vigas y puntales dispuestos, en su mayoría, al aire libre. A diferencia del Monumento a Washington –levantado con piedra maciza-, la Torre Eiffel adquiere su fortaleza gracias a la disposición geométrica de sus elementos.
El equipo de investigadores ha conseguido “traducir” ese aireado extraordinariamente fuerte hasta la microescala y diseñar un sistema por impresión 3D que permite fabricar estructuras con las características mencionadas a partir de una gran variedad de materiales. O dicho de otro modo: han logrado materiales nanoestructurados basados en la repetición de unidades microscópicas que combinan una gran rigidez y resistencia con una densidad muy baja, y lo han hecho, de momento, con enrejados de polímeros, metales y cerámica. Esto significa que las aplicaciones en la fabricación de coches, aviones o naves espaciales son enormes, debido a que estamos hablando de estructuras estables que pueden soportar 160.000 veces su propio peso siendo, a la vez, sumamente ligeras. No en vano, la investigación ha contado, entre otros, con la financiación del Departamento de Investigación Avanzada de Defensa de Estados Unidos (DARPA).
El investigador Nicholas Fang explica en la revista Science las bases de su trabajo: “Cuando la densidad ósea disminuye, aumenta la probabilidad de sufrir una fractura en los huesos porque, normalmente, la rigidez y la fuerza disminuyen cuando lo hace la densidad. Sin embargo, cuando se utilizan correctamente las estructuras, determinándolas matemáticamente para distribuir y dirigir adecuadamente las cargas, la estructura más ligera puede convertirse en una estructura realmente fuerte. De hecho, la base geométrica para este tipo de microestructuras se determinó hace más de una década, pero ha sido ahora cuando hemos sido capaces de transferir este conocimiento matemático a algo que se pueda imprimir”.
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En el vídeo de arriba, el profesor Fang explica la investigación y algunas de sus aplicaciones.
Como vemos, los materiales sometidos a este microarquitectura tienen propiedades que no dependen de su composición química, sino de su diseño geométrico. A las aplicaciones mencionadas se suman las que se abren en el campo de la medicina y también, por ejemplo, la fabricación de baterías mucho más ligeras para los dispositivos portátiles.
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