El material más fuerte de la tierra. Más fuerte que el grafeno

Este material revolucionario es el material más resistente de la Tierra. Es más fuerte que el grafeno, un material con propiedades únicas que lo hacen extremadamente resistente y duradero.

Hasta hace poco tiempo se creía que el grafeno es el material más fuerte de nuestro planeta, por lo que incluso se le llamó el material del futuro. Es una modificación alotrópica bidimensional del carbono. Es decir, es un carbono con una red cristalina de una sola capa (grosor de un átomo) y forma triangular. Es 200 veces más resistente que el acero.

Pero en un estudio reciente, investigadores de la Universidad de Bristol demostraron que existe un material que es más de 100 veces más fuerte que el grafeno. Es más resistente que el grafeno a temperaturas extremadamente bajas. Pero, ¿qué tipo de material es este? Es una aleación de tres metales, que se discutirá con más detalle a continuación.

¿Qué material es más fuerte que el grafeno?

Según los científicos en un estudio publicado en la revista Science, el material más fuerte de la Tierra es en realidad una aleación de tres metales: cromo, cobalto y níquel. Es una aleación de alta entropía (HEA). Es decir, esta aleación sobre la que escriben los científicos contiene tres metales en proporciones iguales.

Estas ligas son raras. Por regla general, tienen una sustancia básica a la que se le añade una pequeña cantidad de otros elementos para darle ciertas propiedades.

Hay que decir que la ventaja de este material, además de su alta resistencia, está representada por algunas propiedades únicas. Es dúctil y maleable, lo que lo hace resistente a la rotura. Pero lo interesante es que la resistencia aumenta al disminuir la temperatura, mientras que se conserva la plasticidad. Se sabe que otros materiales pierden fuerza y ​​se vuelven más frágiles a medida que baja la temperatura.

Imágenes microscópicas de una aleación de cobalto, cromo y níquel

En comparación, una aleación de aluminio utilizada en la construcción de aeronaves tiene una resistencia al impacto de 35 megapascales por metro. La dureza de esta aleación, en cambio, supera los 500 megapascales por metro. En este parámetro, esta aleación es significativamente mejor que el grafeno, que es muy frágil.

Además, la alta resistencia del grafeno se mantiene solo a pequeña escala, es decir, a nivel nanométrico. Por lo tanto, su alcance es limitado.

He dicho antes que se puede usar en medicina, por ejemplo. En cuanto a la aleación de cobalto-cromo-níquel, este material fue probado en un bloque del tamaño de un paquete de cigarrillos.

La red cristalina del grafeno, considerado el material más fuerte de la Tierra

Propiedades materiales más fuertes

Para probar la resistencia del material, los investigadores lo enfriaron con nitrógeno líquido a una temperatura de -196 grados centígrados. Descubrieron que la resistencia solo aumentó. Luego, el equipo decidió enfriar aún más el material y exponerlo a helio líquido. Por ejemplo, el material se enfrió a -253 grados centígrados.

Incluso a esta baja temperatura, la aleación mostró una tenacidad y una resistencia al agrietamiento excepcionales. Pero, ¿cuál es la conexión con su notable ductilidad? El estudio mostró que los átomos en la aleación comienzan a moverse bajo presión, lo que significa que se mueven entre sí.

Como resultado, a medida que aumenta la presión, la aleación continúa deformándose pero no se rompe. Y a medida que aumenta la presión, se activan varios mecanismos a nivel molecular para proteger la aleación del agrietamiento.

La aleación de cobalto, cromo y níquel puede tener demanda en la industria aeroespacial

aplicaciones de superaleaciones

Se necesitarán más pruebas antes de que el material pueda usarse en la práctica. Sin embargo, el equipo es optimista. Hay muchos sectores donde es esencial que el material tenga una alta resistencia a temperaturas extremadamente bajas. Esto es especialmente cierto para la industria aeroespacial, que podría usar la aleación en una amplia variedad de proyectos.

Pero también será útil en la Tierra. En los últimos tiempos, muchos fabricantes de automóviles han desarrollado o incluso producido automóviles con motores de hidrógeno, que son respetuosos con el medio ambiente. Pero se sabe que el hidrógeno es explosivo.

Por este motivo, durante mucho tiempo incluso se consideró un combustible. Los cilindros de hidrógeno podrían fabricarse con esta aleación, lo que haría que los automóviles fueran más seguros.

Sin embargo, esta aleación tiene algunos inconvenientes. El principal de ellos es el alto costo del níquel y el cobalto. Por eso, los científicos están trabajando para encontrar otras aleaciones, de elementos más accesibles, que tengan las mismas propiedades.

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