La ciencia de materiales sirve para crear nuevas estructuras y sistemas que con innovadoras propiedades, ayuden a superar los retos tecnológicos del futuro. En ese sentido, la tecnología láser y la impresión 3D son dos herramientas básicas para probar la fabricación de nuevos materiales.
Para construir una estructura que fuera menos densa que el agua, científicos del Karlsruher Institute of Technology se fijaron en cómo son microscópicamente nuestros huesos: su porosidad permite que a pesar de ser sólidos puedan pesar menos que el agua.
Las propiedades de los materiales son diferentes si no trabajamos en la escala macroscópica
Una vez que conocían la teoría sobre cómo fabricar el nuevo material, una compañía alemana, llamada Nanoscribe, les facilitó la herramienta con la que fabricar estas estructuras. Mediante tecnología láser, los investigadores solo tenían que ir dibujando la estructura. El exceso de polímeros que hubiera sido fabricado se eliminaba mediante lavados.
Una vez creada esta estructura polimérica mediante láser, el equipo de Jens Bauer decidió acoplarle una lámina fina de alúmina (óxido de aluminio), para que sirviera como recubrimiento del nuevo material basado en la estructura de nuestros huesos. Además de conocer su densidad, los científicos también decidieron probar su resistencia, para ver si como ocurre con nuestro esqueleto, soportaba o no grandes cantidades de peso.
Las pruebas realizadas, como vemos en el vídeo anterior, revelaron un fenómeno físico paradójico. Y es que la fortaleza de la capa de alúmina aumentaba a medida que disminuía el grosor del propio recubrimiento. De esta manera, no solo se contaba con un material muy "ligero" (relacionando este adjetivo con la densidad), sino que también conseguía ser muy fuerte, equiparable a la resistencia que podría presentar el acero.El proceso de fabricación de este innovador material es costoso
Estas interesantes propiedades, resultado de la fabricación a microescala de este innovador material, se explican por el tamaño de partícula con el que trabajaban. Como se observa en la creación mediante tecnología láser, la topología y arquitectura de un material son características básicas si queremos revolucionar las propiedades de los nuevos materiales del futuro.
Estos buenos resultados fueron publicados en la revista PNAS. Aunque la innovación realizada mediante tecnología láser ofrece muchas posibilidades, lo cierto es que este proceso de fabricación resulta bastante costoso como para producir estos materiales y distribuirlos comercialmente a día de hoy. Quizás en unos años este tipo de investigaciones logren llegar al mercado con éxito, pero de momento esa posibilidad sigue siendo utópica.