La NASA es uno de los lugares donde más inventos se han gestado, directa o indirectamente. Gracias a la carrera aeroespacial disfrutamos hoy en día de comodidades como la bomba de insulina, los equipos anti incendio, las células fotovoltaicas, los auriculares inalámbricos, los detectores de humo o, sin ir más lejos, los satélites de comunicaciones. No es de extrañar que en las instalaciones de la NASA se produzcan descubrimientos como crear un nuevo material o una invención que cambiará el mundo.
Precisamente, en abril de este año, la NASA anunció que había creado un nuevo material. Entre sus particularidades, ofrecía resistencia ante escenarios adversos. Y, además, facilitaba la posibilidad de crear piezas y otros elementos de fabricación empleando impresión 3D.
El nuevo material o aleación se conoce con el nombre técnico de GRX-810. Y gracias a él, han fabricado una cámara de combustión de motor de turbina impresa en 3D. El resultado es la posibilidad de crear piezas resistentes y duraderas. Componentes que son claves en la aviación en la exploración espacial y que exigen unos requisitos que pocos materiales pueden satisfacer actualmente.
Nuevos materiales para usar en el futuro
El nuevo material GRX-810 descubierto en las instalaciones de la NASA es una aleación conocida como aleación reforzada por dispersión de óxido. Por sus siglas en inglés ODS. Puede soportar temperaturas de más de 2.000 grados Fahrenheit. Aproximadamente, 1.093 centígrados. Es más maleable y puede sobrevivir más de 1.000 veces que las aleaciones de última generación.
Gracias a sus características, este nuevo material puede emplearse en la fabricación de piezas aeroespaciales que deben lidiar con altas temperaturas como las que se generan en motores de aviones y cohetes. Sin embargo, crear materiales como el GRX-810 no es tan fácil ni barato. Hasta ahora.
Para este caso concreto, se emplearon modelos computacionales para determinar la composición de la aleación. Luego, mediante impresión 3D, se dispersaron uniformemente los óxidos a nanoescala. Una técnica que ha dado buenos resultados en el pasado. Y que ahora es más eficiente, rentable y limpio que métodos convencionales de fabricación de este tipo de aleaciones similares a la creada en la NASA.
Además de la fabricación más económica, sus características se traducen también en ventajas relacionadas con la sostenibilidad. Y es que materiales como el GRX-810 reduce el consumo de combustible y los costes de funcionamiento y mantenimiento de las aeronaves. Gigantes metálicos que consumen materias primas y combustible en grandes cantidades.
Creando materias primas de la nada
El GRX-810 destaca tanto por cómo se ha llegado a él como por sus características intrínsecas. Y es que el método empleado para su fabricación permite crear nuevos materiales con configuraciones acordes a necesidades concretas. En esta ocasión, se requería resistencia a altas temperaturas, maleabilidad y durabilidad. Para la fabricación, se empleó fabricación aditiva combinada con el modelado termodinámico. Y, como vimos antes, todo ello empleando impresión 3D bajo unas condiciones especiales. Además, con los modelos computacionales es posible ir más allá de lo que podemos encontrar en la naturaleza y generar nuevos materiales fáciles de recrear.
Este nuevo material se gestó en el Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland, Ohio. Entre sus descubridores, se encuentran Tim Smith, ingeniero de investigación de materiales. Gracias a las nuevas técnicas empleadas, es posible descubrir aleaciones útiles a partir de 30 simulaciones. O lo que es lo mismo. Años de trabajo reducidos a meses o semanas.
El descubrimiento está englobado en el proyecto Herramientas y tecnologías de transformación, cuyo director de proyecto adjunto es Dale Hopkins. El propósito del proyecto es encontrar soluciones innovadoras. Y los resultados son prometedores, ya que, como comenté antes, utilizando nuevos métodos de fabricación es posible dar con soluciones específicas que no hemos encontrado a nuestro alrededor.
