¿Tendremos un avión de vidrio en el futuro?
Es vidrio, pero es más resistente que el acero y con eso es posiblemente uno de los materiales con mayor resistencia y dureza que se conozcan hasta ahora.
El nuevo vidrio es una micro-aleación hecha de paladio, que contrataca las propiedades quebradizas del vidrio manteniendo su dureza. No es demasiado denso y es más liviano que el acero, sólo comparable al aluminio o a aleaciones de titanio.
“Tiene probablemente la mejor combinación de dureza y resistencia que se haya logrado nunca”, señaló el científico del Lawrence Berkeley National Laboratory Robert O. Ritchie, uno de los autores del paper que describe este vidrio.
“No es el materia más resistente que se haya creado jamás, pero ciertamente es uno de los que tienen la mejor combinación de dureza y resistencia”, explica.
Para entender esto, hay que diferenciar entre estas dos propiedades. La dureza se refiere a cuánta fuerza puede soportar un material antes de deformarse. Resistencia se refiere a la energía requerida para fracturar o romper ese material.
Por ejemplo, un jarro de cerámica es muy duro, no se deforma con cambios de temperatura y se siente firme. Sin embargo, no es muy resistente: se cae y se quiebra en pedazos. Por otra parte, un elástico es muy resistente, se estira sin problemas y no le pasa nada si se cae al piso. Sin embargo, es débil, porque no se requiere mucha fuerza para deformarlo o partirlo en dos.
Los experimentos con vidrio llevan mucho tiempo y se han logrado varios avances, sobre todo en el terreno de las pantallas de computadores, celulares y otros, buscando crear vidrios que no se rayen, sean más resistentes y más livianos.
Sin embargo, hasta ahora no se había dado con una fórmula de vidrio con la suficiente dureza y resistencia para usar en cosas como aviones o puentes. El acero es uno de los materiales más reconocidos en estos ámbitos por tener una buena combinación.
Los materiales vidriosos son normalmente frágiles y quebradizos, y una vez que se forma una grieta, es prácticamente imposible evitar que se expanda y se quiebre toda la pieza. Sin embargo, las propiedades del paladio hacen que esto cambie. A diferencia del vidrio normal, cuando se forma una grieta en el paladio, ésta se curva hacia sí misma, haciendo que se demore más en quebrarse. Además, la elasticidad del material permite que éste se doble antes de quebrarse, algo raro para un vidrio.
Además de paladio, la aleación lleva fósforo, silicio, germanio y plata. “Cada elemento quiere cristalizarse en su propia forma, pero como son cinco, los materiales se confunden – no saben hacia dónde cristalizarse, de modo que la cristalización se ralentiza”, explica Ritchie.
Aunque suena muy bien, la fabricación del vidrio es cara y complicada debido a la cantidad de metales involucrados y el proceso requerido para enfriarlos. Así, difícilmente veremos aviones de paladio en el futuro cercano. Sin embargo, el método de fabricación y el material mismo abren puertas a opciones futuras.
Los investigadores intentarán probar otras recetas de metales a continuación, esperando conseguir quizás una fórmula todavía mejor, o quizás al menos una más barata.
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