Ciencias

Investigadores del MIT crearon el material más resistente del mundo

Investigadores del MIT crearon el material más resistente del mundo

Un equipo de investigación del MIT ha descubierto una forma de hacer que el grafeno, el material más resistente del mundo, sea aún más fuerte.

"Una vez que creamos estas estructuras 3D, queríamos ver cuál es el límite, cuál es el material más fuerte posible que podemos producir", dijo Zhao Qin, científico investigador de CEE y coautor del estudio. "Una de nuestras muestras tiene un cinco por ciento de la densidad del acero, pero diez veces la resistencia".

El grafeno es una fina capa de carbono puro. Está hecho de una sola capa de átomos de carbono muy compactos dispuestos en dos dimensiones. Los átomos están unidos en una configuración de panal hexagonal que le da al grafeno su fuerza. Con su forma bidimensional, el grafeno es el material más fuerte descubierto hasta la fecha. En comparación, es diez veces más resistente que el acero con solo el 5 por ciento de su densidad. Sin embargo, hasta hace poco, los investigadores no pudieron transformar esta fuerza bidimensional en un producto de valor tridimensional.

El equipo, dirigido por Markus Buehler, jefe del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (CEE) del MIT, pudo fortalecer aún más el grafeno comprimiéndolo y fusionándolo en una configuración tridimensional similar a una esponja. En el proceso de producción se utilizó una combinación de calor y presión.

Mire el video a continuación para ver qué tan fuerte es el nuevo material.

Configuración geométrica

Según el informe del MIT:

"Los nuevos hallazgos muestran que el aspecto crucial de las nuevas formas 3-D tiene más que ver con su configuración geométrica inusual que con el material en sí, lo que sugiere que se podrían fabricar materiales similares, fuertes y livianos a partir de una variedad de materiales creando similares características geométricas ".

El grafeno tridimensional muestra semejanza con ciertos corales y criaturas microscópicas como las diatomeas. Ambos tienen una enorme relación de superficie a volumen. Sin embargo, son extremadamente ligeros debido a su estructura porosa.

"Puede reemplazar el material en sí mismo con cualquier cosa", dijo en un comunicado Markus J. Buehler, científico de materiales del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT). "La geometría es el factor dominante. Es algo que tiene el potencial de transferirse a muchas cosas".

Aplicación futura del grafeno

El grafeno exhibe un potencial ilimitado para aplicaciones futuras. Puede aumentar la capacidad y el tiempo de carga de las baterías mediante la creación de supercondensadores de carga ultrarrápida. También aumenta la vida útil de las baterías y, en última instancia, crea baterías que duran para siempre. Esto es posible porque el grafeno puede almacenar grandes cantidades de energía sin reducir la capacidad de almacenamiento entre cargas; que es lo que ocurre con la silicona. En última instancia, esto hará que los vehículos eléctricos sean una solución de transporte más buscada y permitirá que los electrones se carguen en segundos.

Además, el grafeno puede ser eficaz para mejorar el proceso de desalinización que separa las sales disueltas y otros minerales del agua. Este proceso puede tener lugar con un material de filtración hecho de una fina capa de grafeno llamada Perforene.

[Fuente de la imagen destacada:Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT)]

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Escrito por Terry Berman

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