Un nuevo material podría encontrar aplicaciones en componentes aeroespaciales e implantes médicos
Un equipo de investigación australiano ha creado el material más estable a la temperatura hasta la fecha. Este nuevo material un expansión térmica cero (ZTE) compuesto de escandio, aluminio, tungsteno y oxígeno, no ha sufrido cambios de volumen con ningún cambio de temperatura de 4 a 1400 grados Kelvin (de -269 a +1126 ° C, de -452 a +2059 ° F).
Es un rango de temperatura más amplio, dicen los científicos de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW), que cualquier otro material descubierto hasta la fecha.
Podría hacer el Orthorhombic Sc 1,5 Al 0,5 W 3 O 12 (Este es su nombre. Se te viene a la mente inmediatamente, ¿no?) Una herramienta muy útil para cualquiera que diseñe cosas que deben funcionar en entornos con un rango de temperatura extremo.
Un salto al espacio, a cualquier temperatura
Ejemplos de dónde esto podría ser útil incluyen cosas como el diseño aeroespacial, donde los componentes están expuestos al frío extremo en el espacio y al calor extremo en el lanzamiento o reentrada.
Este nuevo material mantiene exactamente el mismo volumen desde una temperatura cercana al cero absoluto que la que se encuentra en el ala de un avión hipersónico que viaja a Mach 5.
Otras posibles aplicaciones son las del campo médico: allí la temperatura no varía enormemente, pero incluso un pequeño salto es suficiente para causar problemas críticos.
¿El descubrimiento del material "invulnerable" a la temperatura? Por pura casualidad
"Estábamos experimentando con estos materiales en una investigación sobre baterías, para diferentes propósitos, y por casualidad encontramos una propiedad singular de esta composición en particular", dice el profesor asociado. Neeraj Sharma.
A nivel molecular, los materiales generalmente se expanden porque un aumento de temperatura conduce directamente a un aumento en la longitud de los enlaces atómicos entre los elementos. A veces también hace que los átomos giren, lo que lleva a estructuras más espaciosas que afectan el volumen general.
No con estas cosas.
El equipo observó el comportamiento de este material en un amplio espectro de temperaturas, notando "solo pequeños cambios en los enlaces, la posición de los átomos de oxígeno y las rotaciones de las disposiciones de los átomos".
Los investigadores ahora están tratando de comprender el mecanismo exacto detrás de esta resistencia a temperaturas extremas.
Próximos pasos
“¿Qué parte actúa ya qué temperatura? Esta es la siguiente pregunta ”, dice Sharma. agrega, "El escandio es más raro y más caro, pero estamos experimentando con otros elementos que podrían reemplazarlo manteniendo la misma estabilidad".
Aparte del escandio, los otros elementos están ampliamente disponibles. Este prodigioso material con temperatura, por lo tanto, no debería presentar obstáculos para la producción a gran escala.
El artículo está disponible en la revista Chemistry of Materials (léelo aquí) y el video a continuación le brinda una descripción general del material.
