Al final inventarán el adamantium: compuesto de grafeno 500 veces más resistente que la versión original
Los investigadores del Instituto Avanzado para la Ciencia y la Tecnología de Corea del Sur (KAIST) han desarrollado un composite, un material compuesto que contiene grafeno en una pequeña proporción pero es capaz de aprovechar la presencia de este material para conseguir una resistencia 500 veces mayor que si se empleara en solitario este polivalente material. De hecho la cantidad de grafeno sería de tan solo el 0,00004 % del peso total, lo que podría facilitar la llegada al mercado de este nuevo compuesto.
El grafeno aún resulta complicado y caro de fabricar en grandes cantidades, por lo que necesitar cantidades ínfimas permitiría no tener que esperar a que los procesos fabriles se abaratasen. Los investigadores surcoreanos han logrado este compuesto aprovechándose de las propiedades del cobre y el niquel, combinándolos por separado con el grafeno hasta obtener unos primeros composites ya muy resistentes. El primero, el compuesto de cobre y grafeno, es el que alcanza con 1,5 gigapascales una resistencia 500 mayor que la del propio material por separado y un 50 % más fuerte que el titanio, pero el segundo tampoco se queda atrás, al ser 200 veces más fuerte que el acero o tres veces más fuerte que las aleaciones de aluminio empleadas en construcción de estructuras.
En KAIST han logrado estos compuestos mediante un proceso denominado deposición química de vapor que acumula capas del grosor de un átomo (el secreto del grafeno es precisamente su estructura reticular laminada de tan mínimo grosor). Se van acumulando capas una sobre otra alternando grafeno y el metal elegido hasta llegar al grosor adecuado, que por cierto resultó ser más resistente con los menores grosores.
El secreto es que las delgadísimas capas de grafeno ayudan a fijar los átomos de las capas de metal que lo rodean, permitiendo que no se desplacen ante las tensiones a las que se vean sometidos, evitando por tanto las fracturas. Los átomos de los metales no pueden pasar a través de la delgada retícula que conforma el grafeno y por tanto se multiplican sus características de resistencia.
Los usos para este composite son múltiples: construcción, fabricación de automóviles o de aviones… el revolucionario hecho de que gracias al grafeno el cobre, que es un mineral blando, pueda ser más resistente que el aluminio o el acero es sólo un ejemplo de lo que puede conseguirse si se trabaja en materiales compuestos de grafeno y titanio o polímeros como el Kevlar.
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