Ingenieros diseñan estructuras de metal líquido en movimiento

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Ingenieros diseñan estructuras de metal líquido en movimiento

(Pu Zhang)

Los robots de metal líquido del futuro a lo Terminator aún no han aparecido. Pero una nueva investigación sobre aleaciones y materiales de celosía muestra cómo las formas metálicas líquidas pueden deformarse y reformarse utilizando calor.

Investigadores de SUNY-Binghamton han desarrollado un método para envolver la aleación de Field, una mezcla de bismuto, indio y estaño, en una celosía o carcasa hecha de elastómeros similares al caucho, lo que le da al metal líquido algunas propiedades adicionales útiles como formar estructuras. Aunque parezca increíble, el investigador principal detrás del estudio, el cual aparece en la revista Additive Manufacturing, afirma no haber visto ninguna película en la franquicia Terminator.

«Para ser honesto, ¡nunca he visto esa película!» Pu Zhang, profesor de ingeniería mecánica, dijo en un comunicado.

El término «fabricación aditiva» se refiere en términos generales a tecnología como la impresión 3D, donde se agrega material para construir un objeto. Eso contrasta con la fabricación sustractiva, como usar un torno y quitar metal o madera para esculpir una forma final. Pero en este caso, el metal líquido se usa en un proceso más complejo en el que se imprime en 3D un «esqueleto de concha» de caucho y metal y luego se llena con celosía de metal líquido.

Cuando la red se enfría, se vuelve un poco más rígida, lo que la hace flexible. Luego, cuando se vuelve a calentar hasta el punto de fusión, vuelve a la forma original del esqueleto de concha.

«Este diseño híbrido induce un efecto de memoria de forma al aprovechar la transición de fase sólido-líquido de los metales líquidos», explican los científicos en el documento. Esa memoria de forma es «aprovechada» por la combinación de la red de metal líquido con un «dopaje» (coloquialmente) de elastómeros.

Los científicos dicen que su diseño podría extenderse literalmente en cualquier momento en que una forma actual de metal termine doblada sin que pueda ser reparada.  Podría ser muy útil para las naves espaciales, por ejemplo, que al aterrizar a veces terminan con materiales del casco exterior irreparablemente dañados.

Si estas carcasas se hicieran con la celosía de caucho y metal líquido diseñada por el equipo de Zhang, podrían repararse con una aplicación de bajo calor. Los científicos dicen que los recubrimientos son una de las aplicaciones potenciales que más les entusiasman, ya que se podría crear un amortiguador duradero que podría absorber los golpes del impacto.

Esto podría funcionar de la misma manera, incluso para cosas más simples. Imagina una funda delgada para computadora portátil o teléfono inteligente que proteja tu dispositivo cuando lo dejas caer y que vuelva a su estado anterior al golpe.

Para su uso en el espacio, los científicos no necesitan lidiar con la resistencia al viento o la fricción del aire, por lo que un material complejo como este podría ser práctico y ayudaría a resolver muchos problemas. En la Tierra, los usos como amortiguador son más limitados, pero Zhang y sus colegas están llenos de ideas.

Según los científicos, esta nueva clase de materiales de celosía tiene aplicaciones prometedoras en aeroespacial, robótica, metamateriales ajustables, y muchas cosas más.

Fuente: Science Alert. 

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