Experimento de metal roto que ''se curó a sí mismo'' asombra a científicos

Los científicos han observado cómo un metal se regeneró a sí mismo, algo nunca visto. Si este proceso puede comprenderse y controlarse por completo, podríamos estar ante el comienzo de toda una nueva era de la ingeniería.

Un equipo de los Laboratorios Nacionales Sandia y la Universidad A&M de Texas estuvo probando la resistencia del metal, utilizando una técnica de microscopio electrónico de transmisión especializada para tirar de los extremos del metal 200 veces por segundo. A continuación, observaron la autocuración a escalas ultrapequeñas en un trozo de platino de 40 nanómetros de grosor suspendido en el vacío.

Las grietas provocadas por el tipo de tensión descrito se conocen como daños por fatiga: tensiones y movimientos repetidos que causan roturas microscópicas y acaban provocando la rotura de máquinas o estructuras. Sorprendentemente, tras unos 40 minutos de observación, la grieta en el platino empezó a fusionarse y repararse.

"Fue absolutamente impresionante verlo de primera mano", afirma el científico de materiales Brad Boyce, de los Laboratorios Nacionales Sandia. "Desde luego, no lo estábamos buscando".

"Lo que hemos confirmado es que los metales tienen su propia capacidad intrínseca y natural de curarse a sí mismos, al menos en el caso de daños por fatiga a nanoescala", reveló.

Aún no sabemos exactamente cómo ocurre esto ni cómo podemos utilizarlo. Sin embargo, si pensamos en los costes y el esfuerzo necesarios para reparar cualquier cosa, desde puentes a motores o teléfonos, es incalculable la diferencia que podrían suponer los metales autorreparables.

Sin precedentes, pero previscible

Y aunque la observación no tiene precedentes, no es del todo inesperada. En 2013, Michael Demkowicz, científico de materiales de la Universidad de Texas A&M, trabajó en un estudio en el que se predecía que este tipo de curación mediante nanogrietas podría ocurrir, impulsada por los diminutos granos cristalinos dentro de los metales que esencialmente cambian sus límites en respuesta a la tensión.

Demkowicz también trabajó en el estudio reciente, utilizando modelos informáticos actualizados para demostrar que sus teorías de hace una década sobre el comportamiento de autocuración de los metales a escala nanométrica coincidían con lo que estaba ocurriendo aquí.

El hecho de que el proceso de reparación automática se produjera a temperatura ambiente es otro aspecto prometedor de la investigación. El metal suele necesitar mucho calor para cambiar de forma, pero el experimento se realizó en el vacío; queda por ver si el mismo proceso se produciría en metales convencionales en un entorno típico.

Una posible explicación tiene que ver con un proceso conocido como soldadura en frío, que se produce a temperatura ambiente siempre que las superficies metálicas se acercan lo suficiente como para que sus respectivos átomos se enreden. Normalmente, finas capas de aire o contaminantes interfieren en el proceso; en entornos como el vacío del espacio, los metales puros pueden acercarse lo suficiente como para pegarse literalmente.

"Mi esperanza es que este hallazgo anime a los investigadores de materiales a considerar que, en las circunstancias adecuadas, los materiales pueden hacer cosas que no esperábamos", afirma Demkowicz.

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Edición: Fernando Sierra