MIT crea grafeno que revolucionará el mundo de los materiales (y 2)

El nuevo material – grafeno – descubierto por los investigadores del MIT es, hoy por hoy, el material más fuerte del planeta.

Factory Pyme | Por Elibeth Eduardo | @ely_e

La primera gran moraleja de este descubrimiento es que, sin importar lo que creamos que representa una tecnología, siempre será – apenas – la punta del iceberg.

Los partidarios de la transhumanidad han señalado que la nueva generación de la “donación” de órganos estará marcado por la impresión 3D.

Pero este descubrimiento nos señala que no tenemos idea de cuánto más podremos lograr a partir de estas impresoras, empezando por qué lograremos hacer en ellas con este revolucionario material.
Delgado, liviano, transparente… pero conductor de electricidad (como los metales, pero sin serlo) quizás estemos viendo la materia base de los microchips del futuro.

Con la impresora 3D propietaria utilizada se lograrán estructuras fuerte y estable cuya forma se parece a la de algunos corales pero, además, se constató que las nuevas formas ocupaban una enorme superficie en proporción a su volumen y resultaron ser notablemente fuertes.

Explorando posibilidades

Los resultados de los investigadores fueron publicados la semana pasada en la revista Science Advances en donde los investigadores del MIT destacaron que la investigación proporcionó datos sobre las densidades críticas por debajo de las cuales el conjunto de grafeno 3D comienza a perder su ventaja mecánica sobre la mayoría de los materiales celulares poliméricos.

“Una vez que creamos estas estructuras 3D, queríamos saber cuál era su límite: cuál es el material más fuerte posible que podemos producir”, dijo el profesor de ingeniería de McAfee, Zhao Qin.

Para probar la fuerza gráfica impresa en 3D, los investigadores crearon una variedad de modelos tridimensionales y luego los sometieron a varias pruebas.

“En simulaciones computacionales que imitan las condiciones de carga en las pruebas de tracción y compresión realizadas en una máquina de carga por tracción, una de nuestras muestras tiene un 5% de la densidad de acero, pero tiene 10 veces la resistencia”, destacó Qin.

Materiales para el futuro

Así como doblar un trozo de papel aumenta su resistencia, la creación de geometrías impresas 3D con grafeno aumentó su capacidad para soportar un peso considerable.

Las nuevas configuraciones se realizaron en el laboratorio utilizando una impresora tridimensional de alta resolución y multi-material. Fueron probados mecánicamente por sus propiedades de tracción y compresión, usándolos en la simulación de modelos teóricos. Los resultados de los modelos impresos y las simulaciones coincidieron.

Debido a que los materiales de grafeno utilizados por investigaciones previas mostraron que estos materiales pueden ser más ligeros que el aire, algunos investigadores consideraron que, si se utilizan en un vacío, las estructuras de grafeno podría servir como un sustituto de helio en vuelos sin potencia.

No obstante, el modelado computacional más preciso del MIT, se descartó el uso como reemplazo del helio en globos porque el material no tendría suficiente resistencia y se derrumbaría de la presión de aire circundante.

Los investigadores del MIT, sin embargo, encontraron que había muchas otras aplicaciones para las estructuras 3D de grafeno gracias a una combinación de fuerza extrema y peso ligero.

“Podrías usar el material de grafeno real o usar la geometría que descubrimos con otros materiales, como polímeros o metales. Usted puede reemplazar el material en sí con cualquier cosa, la geometría es el factor dominante, es algo que tiene el potencial de transferirse a muchos usos”, destacó Buehler.