Los ladrillos de la ingeniería del futuro

Un equipo de científicos del MIT y el Lawrence Livermore National Lab han diseñado un material que puede revolucionar la construcción de estructuras avanzadas del futuro. Es tan ligero como el aerogel un compuesto tan poco denso que en ocasiones se ha denominado humo sólido pero con una resistencia 10.000 veces superior. Además, es posible crearlo a partir de distintos componentes básicos, mediante técnicas de impresión 3D.

«Estos materiales ultraligeros pueden soportar cargas de al menos 160.000 veces su propio peso», explicó Xiaoyu Zheng, líder de la investigación. «La clave para esta gran resistencia es que todos los elementos microestructurales de su estructura están diseñados para quedar absolutamente limitados, y para no doblarse ante la presión».

Su descubrimiento puede abrir la puerta al diseño y la fabricación de estructuras extremadamente ligeras y, simultáneamente, muy resistentes. Unas características ideales para fabricar desde coches más eficientes a aviones y naves espaciales con mayor capacidad de carga.

Impresión 3D

Más que un nuevo compuesto, o una técnica de fabricación, este grupo de científicos ha encontrado una estructura de organización de la materia que presenta estas propiedades, casi independientemente de con qué esté hecha. Tanto con polímeros, como con metales o cerámicas, las características de bajísima densidad y resistencia extrema se mantenían. «Las propiedades de nuestros materiales microdiseñados derivan de su configuración geométrica en la escala microscópica, y no de su composición química», explicó Chris Spadaccini, coautor del trabajo.

Para fabricar estos compuestos y demostrar sus capacidades los investigadores usaron una técnica denominada micro estereolitografía. Una especie de impresión tridimensional que va solidificando cada capa de un objeto mediante un rayo de luz ultravioleta. Aunque es una tecnología de los años 80, la versión que ellos utilizaron es de las más sofisticadas y precisas que están disponibles en la actualidad. «Podemos imprimir un material ultra rígido y ultra resistente con una máquina de escritorio», apuntó Nicholas Fang, otro de los investigadores.