Descubren un método "increíble" para crear aleaciones imposibles hasta ahora

Investigadores de la Universidad de Wuhan, China, han logrado fabricar aleaciones de metal complejas a bajas temperaturas usando galio, un metal que se funde fácilmente y que simplifica enormemente el proceso de producción. El descubrimiento ha sorprendido a sus propios creadores, que lo califican de demasiado bueno para ser cierto por su sencillez y eficiencia, y abre el camino a la creación de nuevos materiales que no son posibles de obtener con los métodos tradicionales.

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Hoy en día el proceso de creación de aleaciones de más de cinco metales —llamadas aleaciones de alta entropía (HEA, por sus siglas en inglés)— consume mucha energía y requiere temperaturas de hasta 2.000 grados centígrados. Conseguir estas aleaciones es tan complicado que aunque se obtengan las condiciones perfectas para que suceda la fusión, no está en absoluto garantizada, ya que los átomos metálicos pueden resultar incompatibles entre sí y deshacer la aleación.

"Es como intentar formar un grupo cohesionado a partir de cinco personas con naturalezas y personalidades diferentes. Cualquier desacuerdo puede romper fácilmente el grupo", explica el Fu Lei, director del estudio y profesor de la Facultad de Química y Ciencias Moleculares de la Universidad de Wuhan para el medio South China Morning Post.

Demasiado fácil como para ser creíble

Para lograr un método más eficaz de preparar las aleaciones HEA, los investigadores pensaron en el galio, un elemento que mayoritariamente se obtiene como subproducto de la producción de bauxita —el mineral utilizado para obtener aluminio— y que tiene la asombrosa capacidad de fundirse a temperatura ambiente, se derrite con solo sostenerlo entre las manos, a 29,8º Célsius. Por ello, este metal es una alternativa actual segura a los termómetros de mercurio.

Los investigadores usaron el galio como adhesivo y medio de reacción del proceso y el resultado fue sorprendentemente bueno. El galio les permitió reducir las temperaturas de preparación hasta los 650º Celsius sin provocar ninguna diferencia con respecto a los procesos tradicionales. Además, el equipo de Fu descubrió que el calentamiento de varios metales compatibles colocados sobre la superficie del metal líquido provocaba el crecimiento espontáneo de nanopartículas cristalinas de HEA, un proceso que los investigadores captaron en tiempo real, según el artículo.

La sencillez y la eficacia de este descubrimiento ha sorprendido no solo a sus creadores, sino a la comunidad científica. “Descubrimos este fenómeno hace dos años, pero fue difícil convencer a la gente de que con sólo añadir metales líquidos se podía mejorar mucho el proceso de síntesis de materiales de aleación”, declara Fu. "Incluso a los expertos de Nature les parecieron 'increíbles' los resultados cuando vieron el manuscrito por primera vez".

Nuevos usos sin precedentes

El descubrimiento de Fu y su equipo supone un gran avance en la ciencia de materiales ya que las HEA son más resistentes al desgaste, la fatiga y la corrosión. Estas aleaciones complejas tienen un gran potencial en el sector aeroespacial, los equipos médicos y el almacenamiento de energía.

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De momento, el galio se usa principalmente en circuitos electrónicos, semiconductores y diodos emisores de luz (LED). Pero lo vemos cada vez más en increíbles avances en la robótica, como robots hechos de galio que parecen inspirados por el T-1000, el androide de metal líquido de la película Terminator. Gracias a sus propiedades, los robots hechos con este material pueden derretirse, cambiar de forma y atravesar barreras, lo que abre la puerta a nuevas y prometedoras aplicaciones que eran imposibles hasta ahora.