{"id":28131,"date":"2022-10-07T10:13:10","date_gmt":"2022-10-07T16:13:10","guid":{"rendered":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=28131"},"modified":"2022-10-07T10:13:21","modified_gmt":"2022-10-07T16:13:21","slug":"la-ceramica-se-suma-a-los-materiales-con-memoria-de-forma","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/tech\/la-ceramica-se-suma-a-los-materiales-con-memoria-de-forma\/","title":{"rendered":"La cer\u00e1mica se suma a los materiales con memoria de forma"},"content":{"rendered":"<p class=\"has-drop-cap\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Cient\u00edficos del MIT han creado materiales con memoria de forma a base de cer\u00e1mica, usables para actuadores eficientes para aeronaves u otros usos a temperaturas m\u00e1s elevadas que los de metal.<!--more--><\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Los metales con memoria de forma, que pueden cambiar de una forma a otra simplemente calent\u00e1ndose o activ\u00e1ndose de otra manera, han sido \u00fatiles en una variedad de aplicaciones, como actuadores que pueden controlar el movimiento de varios dispositivos.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Los autores del estudio, el exestudiante de doctorado Edward Pang y los profesores Gregory Olson y Christopher Schuh, del Departamento de Ciencia e Ingenier\u00eda de los Materiales del Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts (MIT), explican que los materiales con memoria de forma tienen dos formas distintas y pueden alternar entre ellas. Se pueden activar f\u00e1cilmente mediante la temperatura, la tensi\u00f3n mec\u00e1nica o los campos el\u00e9ctricos o magn\u00e9ticos, para que cambien de forma y ejerzan fuerza, a\u00f1aden.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">\u00abSon materiales interesantes porque son una especie de pist\u00f3n de estado s\u00f3lido\u00bb, se\u00f1ala Schu, es decir, un dispositivo que puede empujar contra algo. Pero mientras un pist\u00f3n es un conjunto de muchas piezas, un \u00abmaterial con memoria de forma es un material de estado s\u00f3lido que hace todo eso. No necesita un sistema. No necesita muchas piezas. Es s\u00f3lo un material que cambia de forma espont\u00e1neamente. Puede hacer el trabajo. Por eso es interesante como \u00abmaterial inteligente\u00bb, destaca en un comunicado.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Los metales con memoria de forma se han utilizado durante mucho tiempo como simples actuadores en diversos dispositivos, pero est\u00e1n limitados por las temperaturas de servicio alcanzables de los metales utilizados, que suelen ser de unos pocos cientos de grados cent\u00edgrados como m\u00e1ximo.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">La cer\u00e1mica puede soportar temperaturas mucho m\u00e1s altas, a veces de miles de grados, pero es conocida por su fragilidad. Ahora, el equipo del MIT ha encontrado una forma de superar esto y producir un material cer\u00e1mico que puede actuar sin acumular da\u00f1os, lo que hace posible que funcione de forma fiable como material con memoria de forma durante muchos ciclos de uso.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">\u00abLos materiales con memoria de forma que existen en el mundo son todos met\u00e1licos \u2013prosigue Schuh\u2013. Cuando se cambia la forma de un material a nivel at\u00f3mico, se pueden producir muchos da\u00f1os. Los \u00e1tomos tienen que reorganizarse y cambiar su estructura. Y como los \u00e1tomos se mueven y se reorganizan, es f\u00e1cil que se coloquen en los lugares equivocados y creen defectos y da\u00f1en el material, lo que hace que se fatigue y acabe por desmoronarse\u00bb.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">A\u00f1ade que \u00abal final se obtienen materiales que pueden deformarse unas cuantas veces, pero al final se degradan y se deshacen. Y como los metales son tan d\u00factiles, son un poco m\u00e1s resistentes a los da\u00f1os, y por eso el campo se ha centrado realmente en los metales, porque cuando un metal se da\u00f1a por dentro, puede tolerarlo\u00bb.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Las cer\u00e1micas, en cambio, no toleran bien los da\u00f1os y normalmente no se doblan, sino que se fracturan. El \u00f3xido de circonio es uno de los conocidos por su propiedad de memoria de forma, pero acumula da\u00f1os muy f\u00e1cilmente durante un ciclo de memoria de forma, una propiedad que se mide como alta hist\u00e9resis. \u00abLo que quer\u00edamos hacer con este trabajo era dise\u00f1ar una nueva cer\u00e1mica y apuntar espec\u00edficamente a esa hist\u00e9resis \u2013recuerda\u2013. Quer\u00edamos dise\u00f1ar una cer\u00e1mica en la que la transformaci\u00f3n [de la forma] siguiera siendo de alguna manera gigantesca: Queremos hacer mucho trabajo. Pero internamente, a escala at\u00f3mica, es m\u00e1s suave\u00bb.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Schuh explica que Pang, que dirigi\u00f3 el trabajo, \u00abtom\u00f3 todas las herramientas modernas de la ciencia, todo lo que se pueda nombrar -termodin\u00e1mica computacional, f\u00edsica de la transformaci\u00f3n de fases, c\u00e1lculos cristalogr\u00e1ficos, aprendizaje autom\u00e1tico- y junt\u00f3 todas estas herramientas de una forma totalmente nueva\u00bb para resolver el problema de crear un material de este tipo.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">El resultado fue una nueva variaci\u00f3n de la zirconia. \u00abB\u00e1sicamente, es circonio \u2013explica Schuh\u2013. Tiene el mismo aspecto, olor y sabor que la circonia que la gente ya conoce y utiliza, incluso como la circonia c\u00fabica en joyer\u00eda\u00bb. Pero se han introducido en su estructura algunos \u00e1tomos de elementos diferentes de forma que se alteran algunas de sus propiedades. Estos elementos \u00abse disuelven en la red, y la esculpen, y cambian esa transformaci\u00f3n, la hacen m\u00e1s suave a escala at\u00f3mica\u00bb.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">La hist\u00e9resis cambi\u00f3 tan dr\u00e1sticamente que ahora se asemeja a la de los metales, dice Schuh. \u00abFue un cambio enorme, enorme: estamos hablando de un factor de 10\u00bb. Y la deformaci\u00f3n que puede alcanzar el material asciende a cerca de un 10 por ciento, lo que significa que una varilla de este material podr\u00eda alargarse un 10 por ciento cuando se dispara, lo suficiente para realizar un trabajo significativo.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Una aplicaci\u00f3n habitual de los materiales con memoria de forma son las v\u00e1lvulas de alivio, en las que si un dep\u00f3sito de algo supera una determinada temperatura cr\u00edtica, la v\u00e1lvula se activa por ese calor, abri\u00e9ndose autom\u00e1ticamente para aliviar la presi\u00f3n y evitar la explosi\u00f3n. El nuevo material cer\u00e1mico podr\u00eda ampliar esa capacidad a situaciones de temperatura mucho m\u00e1s elevadas que las que pueden soportar los materiales actuales.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Por ejemplo, los actuadores que dirigen el flujo de aire dentro de un motor a reacci\u00f3n podr\u00edan ser una aplicaci\u00f3n \u00fatil, dice Pang. Aunque el entorno general es caliente, hay varios canales de flujo de aire que se controlan, por lo que esos flujos podr\u00edan utilizarse para activar una cer\u00e1mica con memoria de forma dirigiendo el aire m\u00e1s fr\u00edo o m\u00e1s caliente hacia el dispositivo seg\u00fan sea necesario.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">En la actualidad, las cer\u00e1micas con memoria de forma que existen \u00abson una especie de curiosidad de laboratorio\u00bb, porque se deshacen tras unos pocos ciclos, dice Schuh. \u00abEsto es un paso en la direcci\u00f3n de hacer algo que pueda funcionar de forma reproducible y fiable muchas, muchas veces en servicio\u00bb, a\u00f1ade.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">El equipo tiene previsto seguir explorando el material, encontrando formas de producirlo en lotes m\u00e1s grandes y formas m\u00e1s complejas, y probando su capacidad de soportar muchos ciclos de transformaci\u00f3n.<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\"><strong>Fuente: europapress.es<\/strong><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Cient\u00edficos del MIT han creado materiales con memoria de forma a base de cer\u00e1mica, usables para actuadores eficientes para aeronaves u otros usos a temperaturas m\u00e1s elevadas que los de metal.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":28132,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-28131","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tech"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v26.7 - 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