Científicos de la Universidad de Manchester aseguran que por su extraordinaria dureza pueden ser utilizados para edificaciones más resistentes a fracturas
Científicos de la Universidad de Manchester, en el Reino Unido, obtuvieron un material igual al que forma las conchas marinas y que podría ser usado para elaborar huesos sustitutos o materiales para nuevas construcciones. Este producto sintético fue conseguido con una mezcla en base calcio y polímeros —hule—.
El verdadero logro, según un reporte difundido ayer por la revista Advanced Materials, fue juntar dos materiales de orígenes totalmente diferentes que la naturaleza sintetiza en procesos lentos y toman muchos años para generar pequeñas cantidades.
Estos materiales tienen extraordinaria dureza, pero podrían ser modelados con formas orgánicas para la medicina o en la ingeniería civil.
“Esta técnica podría usarse para hacer materiales cerámicos con alta resistencia a las fracturas, los cuales se podrían convertir en el futuro en edificaciones más resistentes a las fracturas o para la sustitución de huesos fragmentados”, indica el texto del artículo científico firmado por el doctor Stephen Eichhorn, de la Escuela de Materiales de la Universidad de Manchester.
En la síntesis del nuevo material participó también la profesora Fiona Meldrum, de la Escuela de Química de la Universidad de Leeds, quien ayudó a sintetizar hojas de carbonato de calcio —que es el principal componente de los corales y los cascarones de huevo—, con partículas de poliestireno o unicel —que es el cuarto tipo de plástico más vendido en el mundo—.
En la vida moderna el poliestireno se obtiene del petróleo después de largos procesos industriales. En la naturaleza, el material equivalente al poliestireno se obtiene gracias a la unión de proteínas que tienen cristales en sus extremos y se unen por esa parte.
Si se pudiera hacer un corte a este material y observarlo de lado con un potente microscopio se vería que el calcio forma algo parecido a tabiques o ladrillos, unidos entre sí por lazos o cables de poliestireno. En la naturaleza las conchas también tienen esta forma y van formando su cuerpo con capas de estos “tabiques” que se van armando como hojuelas.
El avance británico es relevante, según la revista especializada en nuevos materiales, porque imita a la naturaleza pero además hace el mismo material más dúctil o fácilmente moldeable, además de que disminuye lo quebradizo del material natural.
El reporte también señala que el elemento armado en laboratorio podría ser usado en combinación con otros materiales que actualmente ya se usan en la construcción para prevenir fracturas en caso de sismos, porque cuando se fractura una parte de éste el resto del material experimenta una especie de estiramiento para distribuir la tensión de la fractura.
Como ocurre con todos los nuevos materiales que se dan a conocer, el siguiente reto es poder fabricarlos en cantidades masivas y a costos suficientemente accesibles como para introducirlos al mercado.
“Nosotros empezamos esta investigación después de observar que las propiedades mecánicas de las conchas marinas compiten con los materiales cerámicos hechos por el ser humano, los cuales son construidos con altas temperaturas y presiones. La clave fue entender que la manera como las conchas organizan sus materiales les permite distribuir cualquier estrés que se presenta sobre su estructura y frenar el crecimiento de fracturas”, indicó el doctor Eichhorn en un comunicado de la universidad.
El dinero con el que se hizo este hallazgo proviene de los impuestos de los ciudadanos británicos, entregado a través del Consejo para la Investigación de las Ciencias Físicas y la Ingeniería.
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