Este material es tan fuerte que parece imposible

El vibranium, ese material super resistente propio del Universo Marvel, no existe en la vida real. Pero lo cierto es que al Capitán América no le faltarían materiales con los que construir su escudo. De hecho, un nuevo material superfuerte, recién desarrollado por científicos de la Universidad RMIT, de Australia, sería un candidato perfecto.

Se trata de una aleación de titanio, impresa en 3D, con una estructura inspirada en la naturaleza. El resultado es un material un 50% más fuerte que la siguiente aleación más fuerte con una densidad similar. Esta es una aleación del magnesio, llamada WE54, pero se queda muy atrás.

Y es que, además de ese diseño tan particular inspirado en la naturaleza, los creadores de este material superfuerte han empleado una técnica de impresión poco convencional, pero muy eficiente y de bajo coste. El resultado es perfecto, pero ellos quieren ir más allá y solventar algunos pequeños hándicaps que le conferirían un sinfín de propiedades en áreas tan dispares como la medicina o la industria espacial.

¿Cómo se ha creado este material superfuerte?

Este es en realidad un metamaterial. Dicho concepto es algo difuso. No hay una definición exacta, pero normalmente se utiliza para hacer referencia a materiales creados artificialmente, que tienen características electromagnéticas diferentes a las de sus componentes, en este caso el titanio.

Su conformación está basada en la de ciertas estructuras de la naturaleza que, aun siendo finas y flexibles, también resultan duras y resistentes. Es, por ejemplo, el caso del tallo del nenúfar de Victoria o de los corales de la especie Tubipora musica. Pero hay un problema.

Cuando se ha intentado crear materiales que imiten sus estructuras, no se ha conseguido distribuir el estrés por igual. Es decir, si se ejercía una fuerza sobre ellos, había puntos sometidos a más estrés, que podían terminar fracturándose.

Esto, sin embargo, se ha solucionado gracias a un nuevo diseño y a las ventajas que permite la impresión en 3D. Lo ha explicado en un comunicado uno de los responsables de la investigación, Ma Qian. 

“Diseñamos una estructura de celosía tubular hueca que tiene una banda delgada que corre en su interior. Estos dos elementos juntos muestran fuerza y ligereza nunca antes vistas juntas en la naturaleza. Al fusionar efectivamente dos estructuras de celosía complementarias para distribuir uniformemente el estrés, evitamos los puntos débiles donde el estrés normalmente se concentra”.

Ma Qian, autor de la investigación.

En cuanto al método de impresión, han utilizado una impresora que funde capas de polvo metálico mediante un láser de alta potencia. El resultado, como esperaban, es un material superfuerte en el que el estrés se reparte por toda su estructura uniformemente.

¿Y ahora qué?

Los autores de la investigación, publicada en Advanced Materials, quieren mejorar aún más este material superfuerte. Concretamente, esperan introducir mejoras que lo hagan también más resistente al calor. Ya resiste temperaturas de 350ºC, pero creen que con algunas modificaciones podría llegar a resistir los 600ºC.

En ese caso, puesto que es un material escalable, que se puede usar con distintos tamaños, podría emplearse, por ejemplo, para fabricar cohetes o drones para bomberos. Solo hay un problema. Las impresoras que usan láseres para fundir polvo metálico son poco convencionales. Por eso, no sería fácil llevar rápidamente este material a una escala industrial.

Todo se andará. De momento se encuentra en fase de investigación y todo lo que es capaz de hacer le encantaría al mejor de los superhéroes.