Materiales como el grafeno, una forma bidimensional de carbono puro, o los nanotubos de carbono son 'algunos de los materiales más fuertes y duros' disponibles hoy día. (ESPECIAL)
Un equipo del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha adaptado un viejo truco usado durante siglos por herreros y pasteleros para crear de forma eficiente materiales compuestos de cientos de capas.
Este descubrimiento puede abrir un gran abanico de posibilidades para diseñar nuevos compuestos fáciles de fabricar destinados a aparatos ópticos, sistemas electrónicos y materiales de alta tecnología, según un estudio que publica Science.
Materiales como el grafeno, una forma bidimensional de carbono puro, o los nanotubos de carbono son "algunos de los materiales más fuertes y duros" disponibles hoy día, indicó en un comunicado del MIT el profesor Michael Strano, director del estudio.
Por ello, los investigadores han buscado la manera de usar estos nanomateriales para añadir fuerza a los materiales compuestos, de forma parecida a como se emplean las barras de acero para reforzar el hormigón.
El mayor obstáculo fue encontrar la forma de integrar esos materiales en la matriz de otro de manera ordenada, debido a que esas delgadas capas de grafeno y tubos tienden a agruparse.
Por ello, el equipo del MIT buscó una manera de crear un gran número de capas de ese material apiladas de manera ordenada pero sin tener que añadir cada una de ellas de manera individual.
Aunque se trata de un proceso complejo, la base es una técnica similar a la que se usa para hacer acero de gran resistencia para la hoja de las espadas o la masa de hojaldre de los baklava y los napoleones.
Una capa de material, ya sea acero, pasta o grafeno, se extiende en una base, tras lo que se dobla sobre sí mismo, ya sea machacándolo o enrollándolo, y se vuelve a doblar sucesivamente varias veces.
Con cada doblez, el número de capas se multiplica, lo que produce un aumento exponencial de las mismas, de manera que con solo 20 capas se pueden producir más de un millón de ellas perfectamente alineadas.
Pero en tamaño de nanoescala la técnica no funciona exactamente de la misma manera. Para este estudio en lugar de doblar el material, los expertos cortaron en cuartos el bloque entero (formado por capas alternadas de grafeno y otro material compuesto) y luego deslizaron un cuarto sobre otro, cuadruplicando así el número de capas y fueron repitiendo la operación.
Con esta técnica el resultado era el mismo, una pila uniforme de capas que se puede fabricar rápidamente y la incorporaban en material matriz, en este caso policarbonato.
