Un equipo de investigadores de la Universidad estadounidense de Vermont ha logrado crear una versión de plata que es un 42% más resistente de lo que se había conseguido hasta ahora. Forma parte de una investigación sobre un nuevo mecanismo a nivel nanoscópico para crear metales mucho más resistentes de los conseguidos hasta ahora, sin perder su conductividad eléctrica.
Según publica ScienceDaily, un equipo de investigadores coliderado por Frederic Sansoz, profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de Vermont, ha descubierto un nuevo mecanismo que funciona a escala nanoscópica y que permite crear metales mucho más resistentes de los obtenidos hasta ahora.
Se trata de un descubrimiento muy importante, ya que permite crear una nueva categoría de metales que van a superar la necesidad de buscar el equilibrio entre la resistencia y la capacidad de conductividad eléctrica en los metales usados en la industria.
Como explica esta publicación científica, todos los metales tienen defectos, que a veces se traducen en cualidades no deseadas, como fragilidad o reblandecimiento. Esto obliga a los científicos a buscar posibles aleaciones que sirvan para reforzarlos. El problema es que, conforme se vuelven más resistentes, los metales tienden a perder conductividad eléctrica.
Según el coautor del estudio, Morris Wang, científico del Lawrence Livermore National Laboratory, “la cuestión era cómo conseguir un material que, a pesar de sus defectos, sea más robusto y mantenga la conductividad eléctrica”.
La solución ensayada por los investigadores ha sido mezclar una ínfima cantidad de cobre con la plata, lo que permitió transformar los defectos de ambos a escala nanométrica en una poderosa estructura interna. El equipo usó una “impureza” o “microaleación” de cobre para controlar los defectos que se manifestaban en la plata. De esta forma, los defectos se convertían en fortalezas y el metal salía reforzado, sin ver afectada su capacidad para conducir la electricidad.
El equipo de investigadores, formado por científicos de la Universidad de Vermont, el Lawrence Livermore National Laboratory, el Ames Laboratory, el Los Alamos National Laboratory y la Universidad de California Los Ángeles (UCLA), partía de una base científica clara en la ingeniería de materiales: cuanto más pequeño es un material, más resistente se vuelve.
Es lo que se denomina la relación de Hall-Petch, un principio que ha permitido a los científicos e ingenieros obtener aleaciones cada vez más resistentes y cerámicas más avanzadas en los últimos 70 años.
Según Sansoz, “con nuestros experimentos hemos conseguido batir el récord mundial y el límite de Hall-Petch no solo una vez, sino varias a lo largo de este estudio”. Los científicos esperan que esta técnica sirva también para aplicarse en otros metales: “es una nueva clase de materiales y estamos empezando a entender cómo funciona”.
Estos nuevos materiales podrían tener aplicaciones industriales como células solares más eficientes, aviones más ligeros y centrales nucleares más seguras.