Ученые создали сверхпрочную гибкую сталь с помощью лазерной 3D-печати

Ciencia Descubren un nuevo modo de hacer aleaciones imposibles usando un sistema de agitación láser Una nueva técnica de impresión 3D con láser logra ordenar los átomos de cinco metales para crear un compuesto tres veces más resistente y capaz de doblarse sin llegar a romperse Un grupo de científicos ha logrado crear un nuevo material superresistente que, a diferencia de los metales duros habituales, es capaz de doblarse y absorber impactos sin llegar a partirse. Mediante una técnica que utiliza una impresora 3D combinada con un láser de alta potencia, los investigadores de Georgia Tech han conseguido mezclar cinco metales diferentes en partes exactamente iguales. El resultado es una estructura interna que triplica la fuerza de los materiales tradicionales, pero manteniendo la flexibilidad necesaria para no volverse quebradiza. Por lo general, la metalurgia siempre se ha enfrentado al mismo dilema: cuanto más duro es un metal, más frágil se vuelve. El acero templado, por ejemplo, aguanta muchísimo peso, pero ante un golpe seco e inesperado puede llegar a rajarse como si fuera vidrio. Para romper esta limitación, el equipo de investigación ha utilizado una combinación equitativa de aluminio, cobalto, cromo, hierro y níquel. Al fundirlos de golpe con un láser, han dado forma a un compuesto donde ningún metal manda sobre el resto, equilibrando sus propiedades. Una red interna que absorbe los golpes El secreto para que este material funcione no está solo en los ingredientes, sino en cómo se cocinan. Hasta ahora, cuando se intentaban mezclar estos elementos en un molde tradicional de fundición, el resultado era una pieza rígida y llena de tensiones internas que terminaba agrietándose a la primera de cambio. La clave ha sido emplear un sistema de impresión 3D por lecho de polvo, un método que esparce el metal en polvo finísimo y utiliza un láser para derretirlo y congelarlo casi al instante, capa por capa. Esta velocidad extrema provoca que los átomos se organicen formando una microestructura interna parecida a una red. Al microscopio, se aprecian capas superpuestas que actúan como un amortiguador a nivel atómico. Cuando el material recibe una presión brutal, en lugar de fracturarse, los átomos se reorganizan para absorber esa energía. Esto le otorga una resistencia a la deformación de 1,3 gigapascales, una cifra tres veces mayor que la conseguida con los métodos tradicionales de forja. Este hito sigue la línea de otros avances recientes, como el desarrollo de una aleación de acero imposible diseñada con inteligencia artificial para soportar la corrosión sin perder ligereza. Ambos proyectos demuestran que el futuro de la ingeniería ya no consiste en buscar nuevos metales en la naturaleza, sino en alterar la disposición microscópica de los que ya tenemos para conseguir propiedades extremas. Motores de avión y turbinas más seguras La capacidad de aguantar fuerzas salvajes sin romperse de forma repentina es el santo grial para sectores críticos como la aviación, el transporte y la energía. En los motores de los aviones o en las turbinas de las centrales eléctricas, las piezas están sometidas a un estrés continuo y a temperaturas extremas. Si un componente se vuelve quebradizo debido al esfuerzo, la aparición de una sola grieta invisible puede acabar en un fallo catastrófico en pleno funcionamiento. El descubrimiento, del que se ha hecho eco la revista Nature, cambia por completo las reglas del diseño industrial. Al poder utilizarse directamente en impresoras 3D, los ingenieros pueden fabricar piezas con formas geométricas complejas que antes eran imposibles de moldear en una fundición tradicional, eliminando soldaduras y puntos débiles. La industria lleva años persiguiendo materiales funcionales imposibles que permitan construir máquinas más ligeras, eficientes y, sobre todo, seguras en entornos hostiles. Al conseguir un metal que avisa deformándose antes de partirse, se gana un margen de seguridad vital para el mantenimiento de cualquier infraestructura pesada. El propio Wen Chen, responsable principal del proyecto, detalla que la microestructura de este material permite compaginar una dureza extrema con una alta capacidad de deformación. Para el investigador, el hallazgo resuelve uno de los problemas históricos de la ingeniería, ya que normalmente los materiales duros tienen el gran defecto de ser quebradizos, un límite que esta nueva técnica con láser acaba de derribar.