Estructura porosa de la madera metálica/ Fotografía: Universidad de Pensilvania

Madera metálica: fuerte como el titanio, pero 5 veces más liviana

Estructura porosa de la madera metálica/ Fotografía: Universidad de Pensilvania
Estructura porosa de la madera metálica/ Fotografía: Universidad de Pensilvania

Un grupo de investigadores de la Universidad de Pensilvania, en conjunto con investigadores de la Universidad de Illinois y la Universidad de Cambridge, han desarrollado un material celular a base de níquel; tan fuerte como el titanio, pero hasta cinco veces más liviano.

Compuesto por poros a nanoescala, el aspecto y naturaleza celular de este material es similar a la madera y se compone de casi un 70% de espacio vacío, cualidad que le confiere una densidad baja en relación a su resistencia, factor por el cual incluso podría flotar en el agua.

“Tenemos áreas que son gruesas y densas con puntales de metal fuertes y áreas que son porosas con espacios de aire”, explica James Pikul, director del estudio y profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecánica Aplicada de Penn Engineering.

Pikul, junto a Bill King, Paul Braun y Vikram Deshpande han estudiado la disposición atómica de este material desde un enfoque arquitectónico, con la finalidad de mejorar los metales al potenciar su fuerza. Es así que los puntales de la ‘madera metálica’ miden aproximadamente 10 nanómetros de ancho, es decir 100 átomos de níquel, lo cual le daría mayor resistencia sin dejar de ser ligera.

El uso de pequeñas esferas de plástico suspendidas en agua han sido el secreto para crear este material. Pues al evaporar el agua, las esferas comienzan a apilarse de manera ordenada. En este punto, entra en acción la galvanoplastia, proceso en el que se agrega una capa de plástico con níquel sobre las esferas. Posteriormente, se agregan disolventes que las hacen desaparecen, dejando una red de puntales metálicos y espacios vacíos.

A futuro, se estima que con la ‘madera metálica’ se construyan grandes estructuras que no podrán ser concebidas con una impresora 3D u otros materiales. Actualmente, la investigación se mantiene en una escala pequeña, pero se espera su evolución con el fin de identificar y probar las propiedades del material en tamaños relevantes para su aplicación en proyectos reales de arquitectura y construcción.

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