El novedoso metal aumenta su rigidez cuando su temperatura aumenta.

El novedoso metal logra aumentar su rigidez cuando se calienta.

Actualmente abre diversas alternativas a nuevos usos en ingeniería aeroespacial y distintas áreas de la industria.

 

Como ha ocurrido con algunos de los mejores descubrimientos en ciencia, el de este material se originó igualmente por accidente. Expertos de la Universidad de Hong Kong dieron a conocer el descubrimiento de la primera aleación que al ser calentada es capaz de mantener su rigidez, con una disipación de energía casi nula.

 

 

Lo habitual en los metales suele ser que cuando son calentados se vuelven más blandos, sin embargo esto no ocurre con la “aleación Elinvar de alta entropía”, nombre que ha recibido este material que ya se perfila hacia la ingeniería aeroespacial como uno de los sectores en el que podría ser aprovechada esta curiosa capacidad.

 

Esta aleación era desconocida y se diferencia de todas las conocidas en la actualidad.

Su fórmula es Co25Ni25(HfTiZr)50. El Elinvar es una aleación de acero al níquel que está caracterizads por tener un módulo de elasticidad que no varía significativamente con los cambios de temperatura.

El origen surgió en 1920, sin embargo ha sido en la actualidad cuando el equipo del Dr. Yang ha logrado detectar su comportamiento.

Los resultados de la investigación han sido dados a conocer recientemente en la revista Nature.

 

El profesor Yang, menciona que el descubrimiento dió inicio en el año 2017, y lo han estado estudiando hasta la actualidad, al respecto señala:

“Cuando esta aleación se calienta a 1.000 K, es decir, 726,85 °C, o incluso más, es tan rígida o incluso ligeramente más rígida que a temperatura ambiente y se expande sin ninguna transición de fase notable. Esto cambia nuestro conocimiento de los libros de texto, ya que los metales generalmente se ablandan cuando se expanden bajo el calor”.

 

 

Generalmente todas las aleaciones conocidas reducen la rigidez que poseen a medida que se aumenta la temperatura, en el caso del Elinvar de alta entropía se mantiene invariable. Al menos hasta los 1.000 K de temperatura donde se ha comprobado.

 

La explicación al comportamiento de este material parece originarse en su estructura interna, compuesta con una barrera de energía muy alta contra los movimientos de dislocación. A causa de esto, el límite de la deformación elástica es muy elevado y la capacidad de almacenar energía es de casi el 100%, esto deriva en su rigidez.

 

Aunque el material ya se conocía desde hace un tiempo, ha sido recientemente que los expertos han desarrollado hasta 3 modelos atómicos diferentes para la misma aleación y han comparado sus propiedades.

 

Después de haber estudiado estos modelos, los investigadores han patentado el descubrimiento. 

El grupo de investigación agrega:

“Dado que la elasticidad no disipa energía y, por lo tanto, no generará calor, lo que puede provocar el mal funcionamiento de los dispositivos, esta aleación superelástica será útil en dispositivos de alta precisión, como relojes y cronómetros”.

 

Y finalizan:

“Evidentemente la ingeniería aeroespacial es otro ámbito que podría beneficiarse de este material. Por ejemplo en la luna, donde se tienen temperaturas de entre 122 ºC y -232 ºC. El Elinvar podría ser un peculiar e interesante material a la hora de crear los cronómetros mecánicos de las misiones espaciales”.

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