Durante muchos siglos, la forma de conseguir endurecer los metales era doblarlos, retorcerlos, aplastarlos y laminarlos entre rodillos. Estas fórmulas primitivas resultaban efectivas, ya que se conseguía romper la estructura interna del metal y lograr que las moléculas se reorganizaran en grupos más pequeños que resultaban más difíciles de romper. Sin embargo, se necesitaba mucha energía para hacerlo. Ahora, una investigación científica ha descubierto un método más fácil para lograrlo.
La investigación la han realizado científicos de la Universidad Brown de Providence (Rhode Island, EEUU), que han logrado endurecer varios metales, la plata entre ellos, haciendo chocar entre sí nanoclústeres de estos metales.
Los nanoclústeres son pequeños grupos formados por unas decenas de átomos que mantienen las mismas propiedades que fragmentos más grandes. Los científicos hicieron chocar estos nanoclústeres de metal, que formaron grupos más grandes y sólidos, con una dureza hasta cuatro veces mayor que la habitual del metal en cuestión.
Como explica Ou Chen, profesor asistente de Química en la Universidad Brown, “aplastar y golpear los metales, así como otras formas tradicionales de endurecerlos, son métodos muy efectivos de alterar la estructura molecular, aunque resulta muy complicado obtener el tamaño deseado de éstas. Lo que hemos logrado ha sido crear unas piezas que encajan entre sí, formadas por nanopartículas del metal, que se funden cuando se presionan. De esta forma hemos obtenido tamaños de gránulos uniformes, que pueden regularse para potenciar sus propiedades”.
Para este experimento, los investigadores fabricaron ‘monedas’ de un centímetro de diámetro a base de nanopartículas de oro, plata, paladio y otros metales (en la imagen, una de estas piezas de nanopartículas de oro).
Este tipo de objetos pueden ser muy útiles para fabricar materiales de revestimiento de alta gama, electrodos o generadores termoeléctricos.
Los investigadores creen que este proceso puede escalarse fácilmente para fabricar revestimientos de metal de gran dureza o componentes industriales de mayor tamaño.
Las ‘monedas’ metálicas fabricadas mediante esta técnica tienen una dureza mucho mayor que la habitual del metal. Las de oro, por ejemplo, son entre dos y cuatro veces más duras de lo normal.
El resto de propiedades, como la conductividad eléctrica o la capacidad de reflejar la luz, son iguales a las del metal original, lo que hace que puedan utilizarse en procesos industriales.
En el caso de la plata, ésta es una cuestión muy importante, ya que a veces resulta demasiado blanda para algunas aplicaciones industriales en las que se requiere un excelente conductor como este metal.
Entre las aplicaciones prácticas de esta investigación estaría, por ejemplo, la fabricación de un interruptor o conmutador a base de plata para equipamientos industriales, que sea resistente a la deformación y al peso.
El equipo de investigación de la Universidad Brown ha patentado esta nueva técnica: “creemos que tiene mucho potencial, tanto para la industria como para la comunidad científica investigadora”.
