Los materiales más resistentes de la tierra no son duros y pesados, sino ligeros y efímeros. Gracias a estos, la tecnología podrá avanzar siendo más resistente y más liviana, abriéndonos puertas a un futuro que ni imaginamos
Por: Santiago Campillo
Puede que cuando pienses en materiales verdaderamente duros, la primera imagen que te venga a la cabeza sea un pedazo de piedra maciza. O puede incluso que uno de metal. Tal vez hayas imaginado un diamante. Sin embargo, esos no son los materiales más duros que conocemos a día de hoy. De hecho, algunos resultan bastante sorprendentes.
Y el material más duro que se conoce hasta la fecha es...
Por el momento, el carbono sigue siendo el material más duro conocido. Pero no en forma de diamante, que también es increíblemente duro, sino en derivados del grafeno. Tal y como demostraron en el Massachusetts Institute of Technology, el famoso MIT, un material diez veces más resistente que el acero con apenas el 5% de su densidad. Este material, según comprobaron, tiene una resistencia a la deformación increíble, debida a su estructura atómica constituida por multitud de anillos unidos entre sí, formando capas de un átomo de carbono de grosor.
Aunque a nosotros los materiales nos parezcan uniformes, en realidad, a nivel atómico suelen componerse de una amalgama más o menos ordenada. Cuanto más ordenada es la sustancia, más resistente resulta. Por eso los cristales (que no el vidrio), son las sustancias más resistentes que conocemos, porque su orden interno les confiere mucha estabilidad. El grafeno resulta un caso especial ya que esta estabilidad es increíblemente fuerte, pero solo en una de las dimensiones de la lámina que lo constituyen.
El material desarrollado por el MIT utiliza las propiedades del grafeno, pero las lleva a las tres dimensiones, introduciendo "copos" de este material en la estructura completa, creando una amalgama increíblemente resistente. Este material, hasta la fecha, es el más resistente que hemos conseguido fabricar.
¿Y qué otros materiales existen?
Un hilo de seda que rodease todo el ecuador del planeta, con sus miles de kilómetros, pesaría menos de 500 gramos. |
Entre los cientos de materiales existentes en el mundo, hay algunos que resultan especialmente interesantes por sus aplicaciones industriales. Algunos están en desarrollo y otros son materia de investigaciones. En cualquier caso, son de los materiales más resistentes que existen, por lo que despiertan mucho interés.
El primero y más impactante, probablemente, es la seda de araña, la cual es increíblemente resistente, pero también ligera. Los investigadores estiman que un hilo de seda que rodease todo el ecuador del planeta, con sus miles de kilómetros, pesaría menos de 500 gramos. Tan interesante resulta que cientos de grupos de investigación continúan trabajando en busca de nuevas aplicaciones y formas de sintetizar este material de forma artificial.
El carbino es más resistente, incluso, que el grafeno, aunque por el momento no podemos usarla como material útil y, por lo tanto, no la hemos considerado como una candidata válida. |
Uno de los materiales sintéticos más resistentes que podemos fabricar es el conocido como Dyneema, un polietileno de alto peso molecular increíblemente resistente y de una capacidad impresionante. Como decíamos antes, entre los materiales más resistentes se encuentran los cristales y otras combinaciones metálicas. El carburo de silicio, o carburindón, es capaz de organizarse de forma muy parecida a como lo hace el diamante.
Se vuelve, entonces, casi tan resistente como el diamante, solo que semiconductor. Este material se obtiene de arenas o cuarzo de alta pureza y coque de petróleo fusionados en horno de arco eléctrico a más de 2000 °C. También hay que nombrar al carbino, que es una especie de carbono monovalente radical que contiene un átomo de carbono univalente eléctricamente neutro con tres electrones no enlazados.
Esta molécula es más resistente, incluso, que el grafeno, aunque por el momento no podemos usarla como material útil y, por lo tanto, no la hemos considerado como una candidata válida.
¿Por qué buscamos el material más resistente del mundo?
A parte de la respuesta obvia de "por el conocimiento científico", necesitamos, cada vez con más urgencia, materiales más livianos y resistentes para construir mejores naves espaciales, o utilizarlos en la construcción y los medios de transporte. Cuanto más ligeros, menos recursos hemos de gastar desplazando o manipulando dichos materiales.
Cuanto más resistentes, más protección y utilidad podemos encontrar a estos. Imaginemos un coche que puede levantarse con la fuerza de dos personas, por ejemplo, o un autobús capaz de resistir un impacto cien veces más fuerte que el de una colisión actual.
Para todo ello, los materiales livianos y resistentes son la respuesta que necesitamos para seguir avanzando en el desarrollo tecnológico. Con materiales como los presentados por el MIT, podremos construir vehículos, ordenadores, edificios, y cualquier otra cosa que se nos ocurra, más resistentes y más ligeros.
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