10 sorprendentes inventos de la ciencia de los materiales

Si piensa que la ciencia de los materiales es un tema denso que sólo se aplica a la fabricación y los procesos industriales, probablemente no sea el único.

Un artículo de la American Chemical Society explica que la mayoría de la gente asocia la ciencia de los materiales con cosas comunes como el acero, el vidrio y el plástico.

Todos ellos son ejemplos de materiales con los que el ciudadano medio se encuentra casi a diario.

Pero la ciencia de los materiales es mucho más que estas cosas.

Es un campo muy amplio que incluye el estudio de todo, desde los metales hasta los minerales, las sustancias a escala nanométrica y las nuevas sustancias artificiales.

La investigación en ciencia de losmateriales nos ha permitido crear nuevos tipos de plásticos, desarrollar fibras artificiales, descubrir nuevas aleaciones para obtener metales más resistentes e incluso diseñar proteínas artificiales como la seda de araña.

Siga leyendo para conocer 10 sorprendentes inventos en el campo de la ciencia de los materiales.

Impresión 3D en metal

La impresión metálica en 3D es una tecnología relativamente nueva que ha revolucionado la forma de ver la fabricación.

El proceso de impresión metálica en 3D consiste en calentar polvos metálicos y crear un líquido fundido que puede utilizarse para crear formas.

Este proceso, a diferencia de los métodos tradicionales de fabricación, permite crear objetos con un sinfín de detalles.

La impresión metálica en 3D es perfecta para crear prototipos porque permite a los ingenieros ver el aspecto que tendrá un prototipo antes de fabricarlo.

También elimina la necesidad de complicadas soldaduras y otros procesos.

Cerámica súper resistente

La cerámica se utiliza en todo, desde ollas y sartenes hasta azulejos para el baño.

Pero un material cerámico, llamado cerámica superresistente, está hecho de óxido de circonio.

Este material es mucho más duradero que la cerámica tradicional, por lo que es perfecto para las personas que tienen trabajos que les obligan a lavarse las manos a menudo y a estar en contacto con productos químicos.

La cerámica superresistente se ha desarrollado como una forma de proteger las manos de los trabajadores de los productos químicos agresivos y también ayuda a prevenir las quemaduras al ser menos frágil que otros materiales cerámicos.

También es muy resistente por su densa estructura cristalina.

Materiales reforzados con nanotubos de carbono

Si busca un material más fuerte, ligero y flexible que el acero, quizá quiera considerar los materiales reforzados con nanotubos de carbono.

Este tipo de material se ha utilizado en productos como neumáticos, palos de golf, cañas de pescar e incluso balas.

Los nanotubos de carbono están hechos de carbono puro enrollado en forma de tubo.

Estos tubos tienen una increíble relación resistencia-peso; son tan fuertes como algunos tipos de acero y mucho más ligeros.

También tienen la capacidad de resistir la corrosión y mantener su forma mejor que otros materiales como los metales o los plásticos.

Además, pueden tejerse en telas o plásticos para crear nuevos tipos de ropa o moldearse en formas para su uso en diseños como muebles o electrónica.

El primer uso de los nanotubos de carbono se descubrió por accidente en 1991, cuando Sumio Iijima, de NEC Tokin Corp, experimentaba con el calentamiento de grafito a alta presión.

Descubrió que las láminas de grafeno creadas durante este proceso tenían notables propiedades eléctricas y mecánicas.

Los materiales reforzados con nanotubos de carbono se están abriendo paso en muchas industrias diferentes gracias a estas propiedades únicas y las aplicaciones potenciales de este invento son casi ilimitadas.

Polímeros ultrarresistentes y ligeros

Uno de los productos más comunes en nuestras vidas es el plástico.

Esto se debe a que es barato de fabricar, duradero y ligero.

Pero, ¿y si pudiéramos fabricar plásticos a partir de fuentes renovables que fueran más resistentes que los actuales? Eso es exactamente lo que ha hecho un grupo de investigadores de la Universidad de California en Berkeley con un nuevo tipo de polímero.

El equipo estaba estudiando cómo fabricar un sustituto más sostenible y reciclable de los plásticos cuando consiguió producir un polímero ultrarresistente y ligero que ha sido bautizado como "acero verde".

El nuevo polímero está hecho de aceite de soja y puede reciclarse con los plásticos tradicionales.

Es resistente al calor, al agua y a los productos químicos que corroen otros tipos de polímeros como el PVC y el PET.

Tejidos elásticos de algas

No sólo a los humanos les gusta vestirse: incluso las algas necesitan vestirse de vez en cuando.

Los científicos han descubierto una forma de fabricar tejidos a partir del alga Chlamydomonas reinhardtii.

Los investigadores aprovecharon el movimiento de las células y sus propiedades elásticas.

La elasticidad es lo que confiere a la ropa su cualidad de elasticidad, pero la mayoría de los materiales para vestir carecen de esta característica porque están hechos de polímeros o fibras poco elásticos.

El tejido a base de algas puede ser la respuesta a una ropa sostenible y cómoda.

El material es biodegradable, transpirable y puede mantener su elasticidad incluso cuando está mojado.

También tiene un aspecto y un tacto similares a los de la seda, lo que podría convertirlo en una opción de moda popular para los consumidores que buscan opciones de ropa ecológica.

Biomateriales para articulaciones y huesos humanos

Uno de los avances más significativos en la ciencia de los materiales es el desarrollo de nuevos biomateriales para su uso en humanos.

Estos biomateriales se están utilizando para reparar articulaciones rotas y huesos dañados.

Los biomateriales están diseñados para ser un sustituto artificial seguro del tejido humano con la misma función y propiedades mecánicas que el tejido natural.

Materiales autorregenerables

Uno de los inventos más innovadores de la ciencia de los materiales son los materiales autorreparables.

Los materiales autorregenerables tienen un revestimiento especial que les permite repararse a sí mismos cuando se cortan o dañan.

Este tipo de material es perfecto para los coches y otras cosas sometidas a desgaste.

Algunos materiales autorreparables también se encuentran en el equipamiento deportivo.

El primer uso de este tipo de materiales se encontró en las raquetas de tenis, pero ahora se pueden encontrar en otros productos deportivos como balones de fútbol y de fútbol.

Por ejemplo, los investigadores de la Universidad de Cornell crearon un tendón artificial con propiedades de autocuración que algún día podría sustituir a los tendones naturales porque tiene más elasticidad que éstos y se cura más rápido.

Ventanas inteligentes que cambian automáticamente de color según la hora del día o el entorno

Uno de estos inventos es la ventana inteligente.

Una ventana inteligente puede pasar de transparente a opaca en un instante.

Se puede controlar la cantidad de luz que entra y la visibilidad de las personas en el exterior, encendiéndola o apagándola o cambiando su opacidad.

Es una tecnología que ya se utiliza para la privacidad en hospitales, hoteles e incluso hogares.

Las ventanas inteligentes pueden ser muy útiles en un hospital porque permiten a las enfermeras ver los pasillos sin perder la privacidad de los pacientes.

También funcionan bien en las ventanas de las habitaciones de los hoteles, porque los huéspedes quieren tener algo de intimidad, pero también quieren disfrutar de la luz natural que entra por la ventana.

Pero, ¿y en casa? Imagínese que utiliza este invento cuando trabaja desde casa y no quiere distraerse con la luz natural que entra por la ventana de su oficina.

Otro gran uso de las ventanas inteligentes sería por la noche, cuando estás viendo la televisión o leyendo antes de irte a dormir, pero quieres seguir disfrutando de las estrellas del exterior sin que interfieran en tu experiencia de entretenimiento.

Las ventanas inteligentes están disponibles en diferentes niveles de opacidad para que puedas cambiarlas en función de tu estado de ánimo, la hora del día y el entorno.

Conclusión

1.       Impresión 3D en metal

2.       .Materiales reforzados con nanotubos de carbono

3.       Polímeros ultrarresistentes y ligeros

4.       Ventanas inteligentes que cambian automáticamente de color según la hora del día o el entorno