Desarrollan metamaterial mecánico ultraligero

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Investigadores de la Universidad de Pensilvania han creado las placas más finas que se puedan manipular, miles de veces más delegadas que una hoja de papel y cientos de veces más delegadas que el film transparente o el papel de aluminio doméstico.

Se trata de placas onduladas de óxido de aluminio, capaces de recuperar su forma original después de ser dobladas y retorcidas, a diferencia de otros materiales que se deforman y no recuperan su forma original. Por sus características, este material podría ser utilizado en la industria de la aviación y otras aplicaciones estructurales; por su bajo peso y alta resistencia.

El estudio fue dirigido por Igor Bargatin, profesor asistente de Ingeniería Mecánica y Mecánica Aplicada en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Pensilvania; y los hallazgos publicados en la revista Nature Communications.

El profesor Bargatin explicó que: “Los materiales en la nanoescala son a menudo mucho más fuertes de lo que se espera, pero pueden ser difíciles de usar en la macroescala”. En cambio las placas desarrolladas en su investigación facilitan el uso ya que según el investigador: “Hemos creado esencialmente una placa independiente que tiene un espesor de nanoescala, pero es lo suficientemente grande como para ser manejado con la mano. Eso no se ha hecho antes.”

“Nuestra idea era utilizar una fabricación en corrugado. Eso significa que las estructuras que hacemos ya no son totalmente planas, en cambio, tienen una forma tridimensional que se parece a un panal, pero son planas y contiguas y completamente independientes. Es como un cartón de huevos, pero en la nanoescala”, dijo el profesor asociado de Ingeniería Mecánica, Prashant Purohit.

Las nuevas placas tienen entre 25 y 100 nanómetros de espesor y están hechas de óxido de aluminio, dispuestas por capas atómicas para lograr un control preciso del espesor y su forma distintiva de nido de abeja; que proporciona mayor rigidez y tiene menos riesgos de agrietarse.

“Las alas de los insectos son de unas pocas micras de espesor, y no pueden ser más delgadas porque están hechos de células”, dijo Bargatin. “El material del ala más delgada hecha por el hombre que conozco se hizo mediante el depósito de una película de Mylar en un marco, y tiene aproximadamente la mitad de un micrón de espesor. Nuestras placas pueden ser diez o más veces más delgadas, y no es necesario un marco. Como resultado, pesan tan poco como una décima parte de un gramo por metro”.

Fuente:

http://www.upenn.edu/pennnews/news/penn-researchers-make-thinnest-plates-can-be-picked-hand

http://www.nature.com/ncomms/2015/151203/ncomms10019/full/ncomms10019.html

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stacruzricardo

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