domingo, 23 de enero de 2011

Desarrollado vidrio metálico superfuerte


Puede parecernos poco creíble que el vidrio pueda ser más fuerte que el acero, pero un equipo de investigadores ha desarrollado un vidrio metálico super fuerte que cuenta con una increible plasticidad cuando se somete a un esfuerzo, lo que lo hace tan fuerte y resistente como el metal. Normalmente, la estructura del vidrio es fuerte pero frágil lo cual causa roturas que se desarrollan y se extienden con facilidad. El nuevo vidrio metálico tiene estas interesantes propiedades gracias a la adición de paladio, metal que cuenta con un elevado índice de rigidez.  Esto le permite al vidrio metálico doblarse en lugar de quebrarse, lo que le brinda una resistencia a la fractura que va más allá de los límites de los más fuertes y resistentes materiales que se conocen.
El equipo del Laboratorio de Berkeley uy el Instituto de Tecnología de California (Caltech), creó un material de vidrio puro con una composión química única, la cual cuando se somete el material a presión hace que este forme múltiples bandas de corte en lugar de desarrollar una rotura. Esta propiedad lo hace mucho más resistente al daño que otros vidrios metálicos.


El científico de materiales Robert Ritchie que guió al equipo de Berkeley, comentó que estos resultados marcan el primer uso de una nueva estrategia para la fabricación de vidrio metálico, la cual puede ser usada para fabricar vidrio que sea aún más fuerte y resistente. Debido al elevado módulo de rigidez del paladio, la energía necesaria para formar bandas de cizallamiento es mucho menor que la energía requerida para transformar estas bandas en griestas. El resultado es un vidrio que se comporta con una amplia plasticidad en respuesta al estrés, lo que le permite doblarse en lugar de quebrarse.


Inicialmente, la investigación producto de la colaboración de Berkeley y Caltech produjo un cristal metálico en el cual la propagación de las roturas fue bloqueado por barreras microestructurales. Este trabajo basicamente produjo un cristal con una mayor plasticidad que le permite impedir que la apertura de una grieta se propague a través de la estructura, gracias  a la adición de paladio. Las muestras iniciales del vidrio eran microaleaciones de paladio con fósfoor, germanio y silicio, siendo las varillas de vidrio de alrededor de un milímetro de diámetro. Mediante la adición de plata los investigadores fueron capaces de expandir el grosor de las varillas a seis milímetros.


La regla de oro es que para hacer un vidrio metálico se necesita tener al menos cinco elementos de tal manera que al enfriar el material, este no sepa que estructura cristalina formar y se  vuelve amorfo.


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