jueves, 6 de agosto de 2015

Un material con nuevo record de punto de fusión se ha pronosticado



Una nueva investigación predice que es posible crear un material con un punto de fusión récord que tendría una buena oportunidad de mantenerse intacto incluso bajo las temperaturas altísimas que se encuentran en lugares como las zonas exteriores del núcleo de la Tierra. Las simulaciones por computadora a cargo de un equipo de la Universidad de Brown encontraron que una combinación precisa de hafnio, nitrógeno y carbono tendría un punto de fusión de 4.400 kelvin (7.460 °F/ 4127 °C).

Como se ha demostrado a través de experimentos de computación, el material tendría un punto de fusión más alto que cualquier sustancia conocida por al menos 200 grados Kelvin y posiblemente incluso podría permanecer intacto en las capas más frías del sol (aunque tendría que conseguir de alguna manera atravesar la abrasadora corona exterior primero).

El récord actual pertenece a un material hecho de una combinación de hafnio, tantalio y carbono (Hf-Ta-C), pero las nuevas simulaciones predicen que con las cantidades adecuadas de hafnio, nitrógeno y carbono (HfN0.38C0.51), el nuevo material podría soportar aún más calor. Los investigadores están trabajando para sintetizar la sustancia para que puedan probarla en un laboratorio.

El nitrógeno y de carbono son, por supuesto, elementos muy abundantes, pero el hafnio menos conocido se utiliza en barras de control en los reactores nucleares, en tubos de vacío y en la creación de aleaciones a base de metales tales como el hierro y titanio.

No está claro si el nuevo material en sí será realmente útil, incluso si se comporta tan bien como se espera cuando se exponga al calor extremo.

"El punto de fusión no es la única propiedad que es importante (en aplicaciones de materiales)", de acuerdo a Axel van de Walle, profesor asociado de ingeniería en Brown y co-autor de un artículo sobre la investigación. "Siempre hay que considerar otros aspectos como las propiedades mecánicas y  la resistencia a la oxidación y todo tipo de otras propiedades. Así que teniendo en cuenta estas cosas, tal vez sería deseable añadir a la mezcla otras cosas que mejoren sus propiedades mecánicas pero bajen el punto de fusión. Aunque para esto, primero habrá que crear el nuevo material y someterlo a pruebas en el laboratorio para ver de que es capaz realmente".

En última instancia, este trabajo podría ayudar al desarrollo de nuevos materiales para su uso en turbinas de gas o escudos térmicos en los aviones de alta velocidad, entre otras posibilidades.






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