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los metales también tienen la capacidad de autorrepararse, como nuestra piel

La cola de la lagartija, cualquier parte del ajolote, o nuestra piel cada vez que sufre un arañazo… la naturaleza nos ha enseñado que es capaz de crear mecanismos de autorregeneración. Sin embargo, es difícil imaginar que materiales inertes como el platino tengan esta capacidad. Pero los científicos de Sandia National Laboratories y Texas A&M University acaban de descubrir que ese no es el caso y que los metales tienen algunos poderes curativos que, si podemos comprender y controlar el proceso, abrirán la puerta a una nueva era de la ingeniería. Los resultados acaban de publicarse en la revistaNaturaleza‘.

El equipo hizo este descubrimiento de una manera inesperada: realmente probaron la resiliencia del metal utilizando una técnica especial de microscopio electrónico de transmisión para tirar de los extremos del metal 200 veces por segundo. Cuando observaron lo que sucedía después de someter a este proceso una pieza de platino suspendida en el vacío, descubrieron que se regeneraba.

Las grietas causadas por el tipo de deformación descrita anteriormente se denominan daños por fatiga. Estos son esfuerzos y movimientos repetitivos que resultan en fracturas microscópicas que con el tiempo conducen a la rotura de maquinaria o estructuras. Sorprendentemente, después de unos 40 minutos de observación, la grieta en el platino comenzó a fusionarse y repararse antes de comenzar nuevamente en una dirección diferente.

«Fue absolutamente increíble verlo de primera mano porque no lo estábamos buscando», dice el científico de materiales Brad Boyce, investigador de los Laboratorios Nacionales Sandia. «Lo que hemos confirmado es que los metales tienen su propia capacidad intrínseca y natural para curarse a sí mismos, al menos para el daño por fatiga a nanoescala».

Una sorpresa algo esperada

La observación, aunque sin precedentes, no es del todo inesperada. En 2013, el científico de materiales Michael Demkowicz de la Universidad Texas A&M trabajó en un estudio que resultó en «Revisar cartas sobre física.‘, quien predijo que este tipo de curación de nanofisuras podría tener lugar, impulsada por los diminutos granos de cristal en los metales, que esencialmente cambian sus límites en respuesta al estrés.

Demkowicz también trabajó en este último estudio, utilizando modelos informáticos actualizados para demostrar que sus teorías de hace décadas sobre el comportamiento de autocuración de metales a nanoescala eran consistentes con lo que estaba sucediendo aquí.

Otro aspecto prometedor de la investigación es que el proceso de autorreparación ocurrió a temperatura ambiente. El metal generalmente requiere mucho calor para cambiar de forma, pero el experimento se realizó en el vacío; Queda por ver si ocurre el mismo proceso con metales convencionales en un entorno típico.

Una posible explicación es un proceso conocido como soldadura en frío, que ocurre a temperatura ambiente cada vez que las superficies metálicas se acercan lo suficiente como para que sus respectivos átomos se enreden. Normalmente, finas capas de aire o contaminantes interrumpen el proceso; En entornos como el vacío del espacio, los metales puros se pueden apretar tanto que literalmente se pegan.

«Espero que este hallazgo aliente a los científicos de materiales a pensar cómo, en las circunstancias adecuadas, los materiales pueden hacer cosas que nunca esperábamos», dice Demkowicz.

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