Crean un nuevo material más resistente y ligero que el grafeno


  • Lo han inventado en el Instituto Tecnológico de Massachusets comprimiendo pequeños bloques de grafeno utilizando una combinación de calor y presión y obteniendo el primer objeto estable en escala 3D.

  • Las aplicaciones de este nuevo material son numerosas ya que es más ligero que el aire, 10 veces más fuerte que el acero y con sólo un 5% de densidad.

Crean un nuevo material más resistente y ligero que el grafeno

Crean un nuevo material más resistente y ligero que el grafeno

Hasta ahora el grafeno era el mejor material inventado en lo referente a resistencia y densidad, pero presentaba algunos problemas a la hora de construir ciertas piezas, ya que no se le podía dar una forma tridimensional.

Por eso los científicos siguieron investigando y ahora, el Instituto Tecnológico de Massachusets ha dado un paso más. Han conseguido imprimir grafeno en 3D. El grafeno es un material tan noble que a priori parece una ilusión. Pero en realidad se trata de algo tan simple como una capa de átomos de carbono enlazados de forma hexagonal, como un panal de abejas pero de dos dimensiones.

Para comprobar sus teorías imprimieron distintos modelos en 3D y los investigadores obtuvieron los resultados esperados. Este nuevo material, con una geometría distinta, en realidad es más fuerte que el grafeno, por lo tanto es 10 veces más fuerte que el acero, y 20 veces más ligero.

Según Computerworld, con este avance se podrán crear objetos de grafeno extremadamente ligeros, a la vez que resistentes en 3D, lo que abre la puerta a su uso en aviones, coches o edificios. También en equipos de filtrados, si se utilizan diseños porosos en la impresión.

Para crear grafeno en 3D, los investigadores utilizaron una impresora de diseño propio, capaz de imprimir con múltiples materiales. Con ella han conseguido unas estructuras con una disposición similar a la de una esponja, y con una densidad de solo el 5%.

Su aspecto es similar al de algunos corales o microscópicas llamadas diatomeas. Estas nuevas formas de grafeno tienen una superficie con un área enorme en relación a su volumen, y eran extremadamente fuertes.

Otras conclusiones del estudio

Los investigadores han publicado un estudio con sus resultados en la revista Science Advances, en el que informan de las densidades críticas por debajo de las que la estructura del grafeno en 3D empieza a perder su ventaja mecánica con respecto a la mayoría de materiales celulares poliméricos.

Zhao Qin, uno de los autores explica que una vez que crearon estas estructuras en 3D querían ver dónde estaba el límite y también saber cuál es el material más fuerte que se puede producir. Y para saber la fuerza de este nuevo material crearon varios modelos tridimensionales y los sometieron a una batería de pruebas. Y vieron que, además de ser más fuertes, estas estructuras eran capaces de soportar bastante peso.

Además, con sus pruebas lograron desmontar una de las creencias previas sobre el grafeno. Se prensaba que quizá al utilizarlo en el vacío, podría ser un sustituto del helio. Pero esta investigación lo ha descartado porque no tendría la fuerza suficiente y no resistiría la presión del aire.

Pero los investigadores del MIT han dado con otras aplicaciones para las estructuras de grafeno en 3D que han desarrollado. Así, podrá emplearse en situaciones y elementos en los que se precise la combinación de una fuerza extrema y una gran ligereza.