Un equipo de investigadores del MIT ha desarrollado un material que aguanta 160.000 veces su propio peso gracias a la impresión 3D.
Las impresoras 3D no sólo tienen la capacidad de revolucionar el consumo masivo y abrir la puerta a nuevos negocios, la popularización de estas máquinas también está impactando en los laboratorios. Así ha ocurrido con la investigación que ha llevado a cabo un grupo de científicos del MIT, cuyos progresos gracias a la impresión 3D les han permitido crear un nuevo material ultraligero pero capaz de aguantar 160.000 veces su peso.
El diseño de este material se basa en el uso de microcuadrículas a nanoescala, que permiten ahorrar masa al compuesto. De manera que el resultado cuenta con una densidad extremadamente baja para la fuerza de que dispone. La producción de estas estructuras se ha conseguido gracias a un proceso concreto de impresión 3D llamado micro estereolitografía, mediante el que se moldea productos capa a capa proyectando sobre ellos luz ultravioleta.
En la nota sobre el descubrimiento publicada en la web del MIT hacen un paralelismo entre la estructura de la Torre Eiffel y la nanoestructura del nuevo material. La Torre Eiffel, pese a su altura, es capaz de aguantar una gran cantidad de peso gracias a su disposición geométrica. Esta filosofía es la que se ha tratado de reproducir a nanoescala.
Lo habitual es que cuando la densidad de un material disminuye también lo hace su fuerza. Para solventar esta proporcionalidad directa los científicos del MIT han basado el diseño de la estructura en las matemáticas, de tal manera que éstas señalen cuál es la forma óptima para distribuir los pesos y direccionar las cargas. Así, aunque la estructura se haga más ligera continuará manteniendo su fuerza, que es lo que ocurre en la Torre Eiffel.
El conocimiento matemático para diseñar estructuras ultraligeras y ultrafuertes existe desde hace tiempo, pero hasta ahora no se había materializado físicamente a nivel de nanoestructura. Con la densidad de un aerogel el nuevo material tiene una firmeza similar a la goma y si tuviera la densidad de ésta sería 400 veces más fuerte. Esto hace que pueda aguantar 160.000 veces su propio peso.
Los científicos han probado el proceso de fabricación mediante impresión 3D con metal, cerámica y polímeros, dando como resultado materiales con las mismas propiedades. Estas estructuras podrían tener usos diversos, desde su aplicación en baterías para dispositivos electrónicos a la construcción de piezas para la industria aeronáutica. No en vano la NASA ya ha experimentado con la impresión 3D para construir inyectores para sus cohetes, ahorrando grandes costes.
Gracias a la ligereza de estas estructuras el lanzamiento de naves espaciales no sería tan costoso pues requeriría de menor potencia. Otro de los usos potenciales de estas nanoestructuras es el control de las ondas sonoras, pues conducen el sonido de forma muy uniforme.
Imágenes: MIT
