10 materiales alucinantes

10 materiales alucinantes

Continuando el post que hice de recopilación de curiosidades, hoy vamos a hace otro parecido, pero esta vez recopilaré 10 materiales que personalmente me parecen alucinantes (no he encontrado un término más científico que ese).

Grafeno: Más resistente que el diamante.


Si los supermateriales tuviesen un icono
, sería el grafeno. Compuesto por una única capa de átomos de carbono de grafito con un patrón de panal, su estructura es más resistente que la del diamante. Se formuló teóricamente a mediados del siglo XX, pero el reconocimiento de sus asombrosas propiedades llegó cuando Andre Geim y Konstantin Novoselov experimentaron con él y ganaron el Premio Nobel en 2010.

El grafeno es famoso por su excelente conductividad del calor y la electricidad. La microscopía de la fuerza atómica ha demostrado que es, como mínimo, 100 veces más resistente que el acero y que puede estirarse hasta el 20% de su propio tamaño. Se ha usado para toda clase de aplicaciones, como material de revestimiento para anular las caídas de rayos, para aumentar el almacenamiento energético en las baterías y para hacer más receptivas las pantallas táctiles.

Sus propiedades de revestimiento le ayudan a detener la corrosión y a evitar que se extiendan los microorganismos. Los electrones de su interior se desplazan a una centésima parte de la velocidad de la luz, ya que no llevan masa. El diminuto tamaño del grafeno le hace ideal para dispositivos electrónicos, ya que su alta conductividad térmica le permite disipar el calor mientras mantiene la energía. El grafeno también es la materia prima de otros muchos supermateriales y es la forma principal de los nanotubos y buckybolas. Hoy sólo hay unas pocas formas de producir grafeno: la exfoliación mecánica o térmica, la deposición química de vapor y el crecimiento epitaxial. Como ninguno de estos métodos está preparado para la producción a gran escala, se ha propuesto una nueva manera de creación del supermaterial que aún está en sus etapas iniciales. Consiste en oxidar el grafeno que se convierte en óxido de grafeno, que es más sencillo de contener y transportar.

Shrilk: Plástico de nueva generación

El shrilk, compuesto por proteínas de seda y caparazones de gambas, es biodegradable y tiene una flexibilidad y resistencia excelentes por lo que podría llegar a sustituir el plástico. Basado en sustancias similares del reino animal, su origen está en el material de caparazones y alas de insectos.

Al igual que el plástico, es barato y se puede usar para hacer muchos productos cotidianos como ropa o bolsas. Además del shrilk, también se han realizado progresos en otro material plástico formado a partir de caparazones de escarabajos muertos, conocido como coleóptera. Esos caparazones contienen quitina, un polímero natural ligero y con la flexibilidad de los plásticos pero se descompone más fácilmente.

Nitruro de hierro: El imán más fuerte del mundo

El material más magnético de la Tierra es una mezcla de hierro y nitrógeno con el símbolo químico Fe16N2. Tiene la densidad de flujo magnético de saturación más fuerte que cualquier sustancia fabricada. Esto significa que la fuerza del magnetismo es máxima por unidad de molécula dentro del nitruro de hierro, lo que hace que toda su superficie sea enormemente magnética.

El nitruro de hierro es un material ferromagnético que no tiene carga eléctrica, pero eso no afecta a su potencia. Cada electrón de dentro del material actúa como un imán diminuto.

Estaneno: El conductor perfecto

Compuesto por una única capa de átomos de estaño, se afirma que puede conducir la electricidad con un 100% de eficiencia a temperatura ambiente. El estaneno forma parte de un grupo de aislantes topológicos que conducen la electricidad sólo por sus bordes exteriores. Como sólo tienen un átomo de grosor, los electrones pueden desplazarse por el material sin resistencia, lo que mejora la eficiencia. El material es difícil de producir debido a su minúsculo tamaño y aún está en las etapas de desarrollo.

Materiales super hidrofóbicos: Totalmente impermeables

Conocidas como el material más impermeable que existe, las superficies súper hidrofóbicas han sido desarrolladas en el Massachusetts # Institute of Technology (MIT) y están inspiradas en las alas de las mariposas y las hojas de las capuchinas. Los materiales impermeables de la naturaleza se defienden del agua mediante una estructura especial conocida como el efecto loto.

Están cubiertos por bultos o pelos que cuando se exponen al líquido lo repelen lejos del cuerpo. Hay varios materiales fabricados por el hombre que han aprovechado esta técnica, como el silicio sintético, los micropostes de polímeros y el cobre electrodepositado. Algunos se están mejorando para repeler el hielo y la nieve.

Buckybolas: Supermaterial original

Popularizado como buckybolas, el buckminsterfullereno es uno de los alótropos del carbono entre los que se incluyen el diamante, el grafeno y los nanotubos de carbono. Descubierto por accidente, se puede considerar el padre de los supermateriales ya que preparó el terreno para la era moderna de la tecnología y demostró que se podían encontrar materiales con propiedades extremas y trabajar con ellos. Produjo el descubrimiento de los nanotubos de carbono cuando los científicos mejoraron más los alótropos del carbono.

Pegamento molecular: El más adhesivo

De la familia de adhesivos del cianocrilato (pegamento instantáneo), se ha diseñado para ser el material más adhesivo del planeta y se usará sobre todo en medicina. Creado por ingeniería genética a partir de las proteínas, está basado en polímeros y formado con una nanotecnología que une las moléculas para formar duros enlaces covalentes. La proteína reacciona consigo misma para formar una unión muy firme. Está creado a partir de las proteínas de las bacterias streptococcus pyogenes, lo que le permite engancharse a las células humanas.

Aerogeles: Los sólidos más ligeros del mundo

Los aerogeles, creados al eliminar el líquido de un gel, tienen alta resistencia y baja densidad ya que son mesoporosos. Los aerogeles de sílice tienen una conductividad térmica bajísima y se pueden usar como superaislantes. Los de carbono pueden almacenar enormes cantidades de energía y son ideales como supercondensadores de carga rápida. Los aerogeles metálicos combinan las propiedades de las dos sustancias. Son altamente conductivos y tienen una superficie grande, y dos de las posibles funciones de este material híbrido son las ópticas de rayos X y el almacenamiento de hidrógeno.

Espuma de titanio: El metal que puede llegar a sustituir a los huesos

Las espumas metálicas suelen ser metales sólidos llenos de ?celdas? diminutas y hasta el 95% de su volumen puede ser aire. Aunque son ligeras y porosas, conservan una buena parte de su resistencia original. Creadas de una mezcla de polvo metálico y poliuretano, un agente aglutinante une las dos sustancias en presencia de calor. La espuma de titanio es dura, pero al mismo tiempo tiene propiedades parecidas a las de los huesos. Los expertos predicen que los huesos podrán volver a crecer de manera natural alrededor de ellas. Además, como es resistente a la corrosión, es útil para componentes aeroespaciales.

Nanotubo de carbono: Absorbe más del 99,5% de la luz

Tienen una elevada resistencia específica y pueden absorber impactos dispersando la fuerza. La fibra también es dúctil y maleable. Podría ser un posible sustituto del acero, además de sus aplicaciones como músculos sintéticos y blindaje corporal y de vehículos. En informática este supermaterial podría ser un sustituto a largo plazo de los chips informáticos de silicio actuales. Además, debido a su capacidad para absorber el 99,5% de los fotones podría detener la luz parásita que interfiere con los equipos sensibles de las sondas y naves espaciales y tiene un enorme potencial para crear paneles solares más efectivos.

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