¿Verdad que sería útil conseguir un material con el que se puedan hacer hilos finos y resistentes como la seda con la que las arañas tejen sus telas? ¿O crear un plástico que, al igual que hacen de forma natural los tejidos vivos, se reparase solo cuando sufirese alguna rotura?
Estos son dos ejemplos de cómo los científicos de materiales acuden a la naturaleza en busca de inspiración para mejorar los materiales que de forma habitual utilizan los procesos industriales haciéndolos más útiles, más eficaces, más baratos
Estos son dos ejemplos de cómo los científicos de materiales acuden a la naturaleza en busca de inspiración para mejorar los materiales que de forma habitual utilizan los procesos industriales haciéndolos más útiles, más eficaces, más baratos
Shrilk
ShrilkEl plástico del futuro se fabricará con caparazones de crustáceos y seda de insecto. De los primeros se extrae el quitosano y de la segunda la fibroína.
La mezcla es un material fuerte, tan resistente como el aluminio pero con la mitad de peso, versátil, barato y biodegradable, que imita la cutícula de los insectos.
Se espera que con ella se puedan reemplazar los plásticos que usamos hoy en día en productos como las bolsas de basura, envases y pañales que se degraden rápidamente, además de material médico como hilo de sutura o sujeción para la regeneración de tejidos en heridas y lesiones.
Vantablack
Los nanotubos de carbono son también la base de este supermaterial, considerado el más oscuro que existe: el vantablack absorbe un 99,96% de la luz que recibe.
Esto ocurre porque está compuesto por un 'bosque' de tubos verticales. Cuando la luz lo alcanza, en vez de rebotar queda atrapada, rebotando entre los tubos hasta que eventualmente se convierte en calor.
Más allá de la curiosidad, ¿para qué sirve? Por ejemplo, para prevenir la luz parásita que llega a los telescopios, mejorando el rendimiento de las cámaras que usamos en el espacio.
Aerogeles
AerogelesEl aerogel, que no es un solo material, sino un tipo de material, es también conocido como humo helado.
Se trata de una sustancia coloidal (formada por dos componentes, en este caso partículas sólidas microscópicas dispersas en un gas). El resultado es una sustancia sólida, en muchos casos semitransparente y de apariencia etérea.
El material sólido menos denso del mundo es un aerogel, que pesa 0,0011 gramos por centímetro cúbico. Además, los aerogeles son muy buenos aislantes térmicos y extremadamente resistentes: unos pocos gramos sostienen varios kilos de peso.
Plásticos que seAutoreparan
Plásticos que se autoreparanQue una pantalla de móvil se arregle cuando queda hecha añicos tras una desafortunada caída, que la luna de un coche se repare sola de pequeñas roturas, que las grietas que pueda sufrir el fuselaje de un avión no sean un riesgo para el vuelo son algunas de las aplicaciones que buscan los investigadores que trabajan en crear plásticos capaces de autorregenerarse.
Uno de esos equipos es español, de la empresa vasca Cidetec, que en 2013 presentaron el primer plástico del mundo capaz de regenerarse solo a temperatura ambiente sin necesidad de ningún agente externo ni catalizador.
Nanocelulosa
NanocelulosaAl ser un derivado de la celulosa, materia que generan las plantas en grandes cantidades, la nanocelulosa cuenta con la ventaja de que es barata y respetuosa con el medio ambiente.
Es transparente, ligera, resistente y buena conductora de la electricidad. Por eso se investiga como aplicarla a la fabricación de armaduras militares, coches más resistentes y eficientes o material médico (al ser también absorbente y moldeable, se pueden fabricar con ella gasas y vendas, así como pequeños implantes) entre otros.
Aerografito
El aerografito es un ejemplo de aerogel, precisamente el más ligero del mundo. Es además 5.000 veces menos denso que el agua.
Está compuesto por una red de nanotubos de carbono, se puede comprimir hasta un 95% y recupera su forma original sin sufrir daños.
Es estable, dúctil y opaco, y conduce la electricidad. Con estas características, varias industrias apuestan por él para su futuro: baterías de ion litio más ligeras, escudos protectores para satélites o moda impermeable pueden ser algunas de sus aplicaciones en el futuro.
Grafeno
Una lámina de una sola capa de átomos de carbono, organizados en una estructura hexagonal. El grafeno parece un material simple, pero conseguirlo fue tan difícil que los que lo lograron (gracias a un trozo de celo), obtuvieron un Nobel de Física por ello.
El grafeno es ligero (0,77 miligramos por metro cuadrado), 200 veces más fuerte que el acero, flexible y elástico, transparente y buen conductor de la temperatura y la electricidad.
Por todo ello, se espera que sirva para construir cables de alta velocidad, baterías, pantallas flexibles y sensores para cámaras de fotos, entre otras aplicaciones electrónicas.
Pero también podría usarse en procesos de desalinización de agua, sustituyendo las actuales membranas por otras hechas de grafeno que serían mucho más eficientes.
Perovskita
La perovskita no es técnicamente un nuevo material ya que se conoce desde 1839, pero es ahora cuando los investigadores están descubriendo su potencial.
Aplicándolo a la fabricación de células solares, podría obtener la misma carga que el silicio pero siendo mucho más barato de obtener y utilizar.
Además, al ser ligera y poco espesa, las células fabricadas con ella podrían ser semitransparentes, de forma que se pudiesen colocar en ventanas o techos, frenando los rayos de sol y generando electricidad a la vez.
Tela de araña
Tela de arañaLos científicos han intentado durante décadas reproducir a gran escala la seda con la que las arañas tejen sus telas, sin mucho éxito hasta hace poco.
Aseguran que gracias a sus características naturales, sería ideal para fabricar desde armaduras militares hasta equipamiento médico, como hilo para suturas, tendones artificiales, pasando por prendas deportivas de alto rendimiento y similares.
Una 'startup' californiana, Bolt Threads, anunció esta misma semana que ha logrado reproducir en el laboratorio la sustancia que de forma natural generan las arañas. Quizá el futuro para este supermaterial llegue antes de lo que esperabamos.
Estaneno
Las propiedades del estaneno, un material basado en el estaño, solo se han probado hasta el momento a nivel teórico, pero son tan prometedoras que los científicos trabajan para llevarlas al campo experimental.
Se trata de uno de los denominados aislantes topológicos, que conducen electricidad solo por sus bordes, no por el interior, y lo haría con un 100% de eficacia a temperatura ambiente, por lo que sería perfecto para utilizarlo en circuitos y reemplazar al silicio de los transistores con los que se fabrican con los ordenadores hoy en día.
Nitinol
Esto es una aleación con memoria de forma (AMF) hecha con titanio y níquel, se llama nitinol. Tiene la capacidad de “recordar” la forma que ha tomado.
Se estima sera utilizado para:
- Sistemas de aproximación de huesos para reparar fracturas (Anson Medical, UK)
- Materiales superelásticos (instrumentos médicos)
- Termostatos y válvulas de control
- Uniones en canalizaciones de submarinos y conducciones submarinas
- Actuadores mecánicos
- En Odontología, tanto en Endodoncia los instrumentos permiten mayor control en conductos radiculares curvos, como en Ortodoncia los arcos que recuperan la forma de arcada al calentarse en la cavidad oral.
- Dispositivo para curar cardiopatía congénitas
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