Si Iron Man alguna vez necesita un traje nuevo, tiene opciones, gracias a un nuevo material creado por un equipo de investigadores utilizando una estructura de ADN y vidrio impecable.
Esta sílice de nanoarquitectura, liviana y de alta resistencia es ahora el material más fuerte conocido para su densidad dada. Es cinco veces más ligero y cuatro veces más resistente que el acero , según el estudio publicado en Cell Reports Physical Science .
Combinar la resistencia ligera con materiales es un esfuerzo interminable de empujar y tirar. Pero estas propiedades, a menudo mutuamente excluyentes, pueden tener una unión feliz gracias a una estructura de ADN y vidrio, según el equipo.
Y se inspiró, nada menos, en el traje de Iron Man . “Soy un gran admirador de las películas de Iron Man y siempre me he preguntado cómo crear una mejor armadura para Iron Man”, dijo en un comunicado de prensa Oleg Gang, científico de nanomateriales de la Universidad de Columbia. “Debe ser muy ligero para que pueda volar más rápido. Debe ser muy fuerte para protegerlo de los ataques de los enemigos. Nuestro nuevo material es cinco veces más ligero pero cuatro veces más resistente que el acero. Por lo tanto, nuestras nanorrejillas de vidrio serían mucho mejores que cualquier otro material estructural para crear una armadura mejorada para Iron Man”.
¿Pero vidrio? Esa no parece la opción obvia.
Los investigadores, que incluyen científicos de la Universidad de Connecticut, la Universidad de Columbia y el Laboratorio Nacional Brookhaven, dicen que el vidrio (cuando es perfecto) en realidad proporciona una vía ideal para elaborar un nuevo tipo de material.
El hierro, por ejemplo, puede soportar 7 toneladas de presión por centímetro cuadrado. Sin embargo, un centímetro cúbico de vidrio impecable puede soportar 10 toneladas de presión (los científicos dicen que es más de tres veces la presión que implosionó el sumergible Titán de Oceangate ). Y dado que el acero pesa unos densos 7,8 gramos por centímetro cúbico, la resistencia tiene un precio elevado.
La reputación del vidrio de romperse fácilmente es en realidad el resultado de cualquier defecto presente en el material; la perfección es lo que aporta resistencia y ligereza. Y para crear un vidrio impecable, el equipo utilizó una muestra de menos de un micrómetro de espesor. Con ese espesor, el vidrio casi siempre es impecable y mucho menos denso que otros metales y cerámicas.
Luego, el equipo construyó una red de ADN y la cubrió con un material similar al vidrio de sólo unos pocos cientos de átomos de espesor. El recubrimiento de las hebras de ADN dejó espacios vacíos en porciones del volumen del material. Este esqueleto de ADN reforzó la fina e impecable capa de vidrio para darle resistencia, y los huecos lo hicieron más liviano.
El estudio dice que la coordinación de los elementos nanofinos de sílice ofrece una “estrategia eficaz para la fabricación de materiales nanodiseñados con propiedades mecánicas superiores”. Y el equipo cree que apenas están comenzando.
“La capacidad de crear nanomateriales estructurales 3D diseñados utilizando ADN y mineralizarlos abre enormes oportunidades para diseñar propiedades mecánicas”, dice Gang . “Pero todavía se necesita mucho trabajo de investigación antes de que podamos emplearla como tecnología”.
El equipo ahora emplea el mismo diseño de estructura de ADN en el desarrollo de materiales adicionales, pero ha cambiado a cerámicas de carburo más resistentes para el vidrio. También experimentarán con diferentes estructuras de ADN para ver cuál hace que el material sea más fuerte.
Quizás Iron Man pronto tenga un amigo: Glass Man.
Fuente: Popular Mechanics