Aleación de cobre combinada con tantalio y litio: una nueva generación de supermateriales. Esta podría ser la base de una nueva generación de materiales en las industrias aeroespacial, de defensa y de alta tecnología. - Foto: Universidad de Lehigh
Según Science, un equipo de investigación de la Universidad de Lehigh (Pensilvania, EE.UU.) y la Universidad Estatal de Arizona ha creado una nueva aleación de cobre que combina tantalio y litio, que tiene una resistencia mecánica mayor que el acero convencional, pero aún mantiene una conductividad eléctrica superior, algo que las superaleaciones actuales no pueden lograr.
La característica única de esta aleación reside en su nanoestructura de tres capas: precipitados cúbicos estables de litio y cobre se intercalan entre dos capas de tántalo, un metal conocido por su resistencia a la corrosión y al calor. Esta microestructura permite que el material soporte temperaturas de hasta 800 °C (1472 °F) y una tensión máxima de 1120 MPa a temperatura ambiente, aproximadamente un 50 % superior a la del acero estándar.
Anteriormente, los productos manufacturados en la industria de materiales solían tener solo una de dos características: durabilidad o buena conductividad eléctrica. Los productos con alta durabilidad debían reducir o eliminar la capacidad de conducir electricidad, y viceversa. La invención de una nueva aleación ha superado esa limitación, abriendo una nueva era de materiales "multiuso": buena conductividad eléctrica como el cobre, resistencia como el acero, resistencia térmica como el níquel, todo en una única nanoestructura.
"Esta es una base sólida para que la industria y la defensa desarrollen una nueva generación de materiales para dispositivos que requieren un rendimiento y una fiabilidad extremadamente altos", afirmó el profesor Harmer, miembro del equipo de investigación.
En las industrias aeroespacial, energética y de defensa, se requiere un material conductor, resistente al calor y duradero. Actualmente, el material más utilizado son las superaleaciones a base de níquel, que presentan buena resistencia al calor y a la corrosión, pero una conductividad eléctrica muy baja, lo que las hace inadecuadas para dispositivos que requieren una alta transmisión de potencia.
La microestructura de la nueva aleación puede compararse con la huella dactilar de un material, que determina su reacción a factores como el calor, la radiación o el impacto mecánico. Gracias a la presencia de litio, que actúa como estabilizador estructural, la aleación mantiene su resistencia y previene el agrietamiento incluso bajo una exposición constante a altas temperaturas.
Gracias a su alta resistencia térmica y a su conductividad eléctrica constante, esta aleación puede utilizarse como álabes de turbinas o cámaras de combustión en motores a reacción hipersónicos. Este es también un campo en el que Estados Unidos, China y Rusia están invirtiendo en su desarrollo.
No solo en motores de cohetes, esta aleación también se puede aplicar a armaduras, armas electromagnéticas, sensores militares , lugares que requieren materiales súper ligeros, súper duraderos y con buena conductividad eléctrica.
Además, tanto la energía térmica como la nuclear y la explotación de petróleo y gas requieren equipos que operen en condiciones extremas. Gracias a su resistencia a la corrosión y a su resistencia mecánica, la aleación de tantalio, litio y cobre puede utilizarse en carcasas de equipos, intercambiadores de calor o tuberías resistentes a la presión.
Aunque todavía se encuentra en la fase de laboratorio, los expertos dicen que esta nueva aleación tiene el potencial de cambiar la forma en que los humanos construyen aviones, naves espaciales, armas y sistemas eléctricos en la próxima década.
La sofisticada combinación de diseño microestructural, materiales preciosos y nanotecnología hace de esta aleación no sólo una invención científica , sino un avance tecnológico con impacto global.
Fuente: https://tuoitre.vn/phat-minh-ra-hop-kim-dong-cung-hon-thep-chiu-nhiet-toi-800c-20250528163731304.htm
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