La espuma de aluminio es un nuevo material alrededor del cual se comenzó a investigar hace aproximadamente 15 años, sobre todo en Alemania, aunque en España tan sólo el Grupo de Materiales Celulares de la Universidad de Valladolid se dedica actualmente, y desde hace unos cinco años, a explorar sus características y propiedades, que son sobre todo mecánicas, acústicas y térmicas. La tesis que ha defendido hoy el investigador del Departamento de Física de la Materia Condensada, Cristalografía y Mineralogía de la Universidad de Valladolid, Eusebio Solórzano Quijano, ha venido a aportar más datos sobre la estructura celular de este material.
Entre los datos aportados también figuran la necesidad de mejorar sus propiedades mecánicas para potenciar su aplicación sobre todo en el sector de la automoción y el aerospacial, donde las espumas de aluminio ya se utilizan, por tratarse de un material de menor peso que el aluminio pero con mayor capacidad para absorber energía, es decir, más resistente frente a impactos.
Estas espumas se obtienen a partir de un precursor, compuesto por aluminio e hidruro de titanio, que se calienta a una temperatura de unos 700-800 grados, de tal forma que, al convertir el material sólido (aluminio) en espuma, “aparecen nuevas propiedades, una de ellas su capacidad de absorción de energía para impactos a altas velocidades”. Se trata de una de las propiedades “más interesantes” de este material, que, de hecho, ya aprovechan firmas automovilísticas como Ferrari y Audi, que lo utilizan en algunas partes para hacer más seguros los vehículos en caso de colisión.
“Quizá en esta tesis no se han abordado todas las posibles mejoras pero se han logrado pistas para que en el futuro se siga desarrollando y mejorando este material”, apunta el investigador, que asegura que se trata “de un material muy bueno con un margen de mejora interesante”. En este sentido, recalca que, además ser capaz de absorber vibraciones acústicas, hace lo mismo con las mecánicas, de forma que, utilizado en máquinas de mecanizado, “reduce las vibraciones y por tanto mejora la precisión y hace menos ruido”. En este campo ya hay varios prototipos que han utilizado este material, que se enfrenta a un problema: su elevado coste frente al aluminio (el precio es cuatro veces mayor).
Solórzano Quijano defiende que este material celular “tiene una combinación de propiedades que le hacen interesante, y que, combinándolas, le convierten en un material único”. De hecho, una de sus características es su reducido peso respecto al aluminio sólido. Mientras este último tiene un peso de unos 2'7 gramos por centímetro cúbico, las espumas, en función de sus características, pueden pesar de 0'3 a 1 gramos, mientras que su volumen puede llegar a ser hasta 10 veces mayor.
Aplicaciones
El trabajo de investigación realizado por el Grupo de Materiales Celulares, que dirige el catedrático Miguel Ángel Rodríguez, en torno a este material les llevó a obtener el Premio TALGO a la innovación tecnológica en el año 2006. De hecho, aún continúan trabajando para integrar el material en estos trenes y conseguir hacerlo más ligero. En un principio, estaba previsto que las espumas de aluminio se incorporaran al frontal del tren, aunque en estos momentos se está barajando la posibilidad de poder introducirlo en los suelos de los vagones, ha precisado a DiCYT el propio director del grupo de investigación.
También han trabajado con empresas como el grupo Aciturri, instalado en Miranda de Ebro, compañía del sector aeronáutico para la que han diseñado una parte del ala denominado Borde de Ataque, que logra ser “más ligera y resistente” que la anterior, fabricada en aluminio sólido.
El trabajo de investigación de Solórzano Quijano, que ha sido dirigido por el propio Miguel Ángel Rodríguez junto con José Antonio de Saja, también del Departamento de Física de la Materia Condensada, se ha publicado ya en diversas revistas especializadas, entre ellas, Advanced Engineering Material, Material Letters, Journal Material Science o el Internacional Journal of heat and mass transfer. Asimismo, han participado con una decena de comunicaciones en congresos internacionales dedicados únicamente a este nuevo material.
La primera del Departamento que opta a mención europea
La tesis defendida hoy en la Facultad de Ciencias de Valladolid por Eusebio Solórzano Quijano ha sido la primera del Departamento de Física de la Materia Condensada que opta a una mención europea, ya que reúne los requisitos necesarios para que sea considerada con este distintivo. Es decir, el investigador ha permanecido seis meses fuera de España para desarrollar su trabajo, concretamente en el Hahn-Meitner Institut en Berlín (Alemania); además, ha defendido su tesis en dos idiomas (una parte en español y otra en inglés); y la composición de su tribunal ha sido mixta, como así se requiere, formado por miembros españoles y dos miembros extranjeros, uno del Hahn Meitner Institut (Alemania) y otro de la Facultad de Ingeniería de Gante (Bélgica).
Un equipo internacional de científicos, liderados desde el Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón, ha creado el primer imán duro de espesor atómico. El avance tiene aplicaciones potenciales en dispositivos tecnológicos que requieren un campo magnético definido, como las memorias RAM de los ordenadores.
En la interfaz entre dos capas rotadas de titanato de bario, con solo unos pocos átomos de espesor, aparecen propiedades que podrían revolucionar la ciencia de los materiales ferroeléctricos y ser útiles en la electrónica e informática del futuro. Los detalles los publican en Nature investigadores de la Universidad Complutense de Madrid.
