Ceràmica capaç de doblegar-se sense trencar-se

Les ceràmiques no són conegudes en absolut com un material flexible , es trenquen amb facilitat quan són sotmeses a pressió . Però un grup internacional de científics ha trobat una solució per aquest problema , almenys en el cas dels objectes molt petits .

Aquest grup ha ideat una manera de fabricar objectes minúsculs de ceràmica que no només són flexibles , sinó que també tenen ” memòria ” sobre la seva forma : Quan es dobleguen i després s’escalfen , tornen a les seves formes originals .

El sorprenent descobriment és obra de l’equip d’Alan Lai i Christopher Schuh l’Institut Tecnològic de Massachusetts ( MIT ) a Cambridge , Estats Units, així com Zehui Du i Chee Lip Gan de la Universitat Tecnològica Nanyang a Singapur .

Els materials amb memòria de forma als que es pot deformar i després són capaços de recobrar la seva forma original per si mateixos , amb o sense ajuda d’un estímul extern com per exemple un canvi de temperatura , són coneguts des de la dècada de 1950 . Però fins ara , tots els materials amb aquesta capacitat han estat essencialment metalls i alguns polímers , mai ceràmiques .

L’equip de Lai va aconseguir desenvolupar ceràmiques amb memòria de forma mitjançant dues estratègies decisives . Primer, aquests científics van crear objectes de ceràmica tan petits que són invisibles a simple vista . La raó d’escollir una grandària tan minúscul és que els cossos petits són més resistents a la ruptura .

20130926114049-0

En ser sotmesa a una càrrega , l’estructura molecular del material ceràmic estudiat pel grup del MIT i la Universitat Tecnològica Nanyang es deforma en comptes de trencar-se. Quan se li escalfa , recobra la seva forma original . Encara que ambdues tenen la mateixa composició química , cadascuna de les configuracions moleculars correspon a un material diferent . Un d’aquests materials és l’austenita i l’altre la martensita . ( Gràfic : Lai et al )

Després, els investigadors van treballar en l’estructura cristal · lina del material , optimitzant-la per la seva resistència a les esquerdes , el que va donar com a resultat filaments de ceràmica que tenen un diàmetre de sol 1 micròmetre i una deformabilitat que permet que es doblin un 7 per cent ( o sigui una extensió equivalent a prop del 7 per cent de la seva mida ) repetides vegades i sense cap ruptura .

La majoria de les coses no poden deformar més d’un 1 per cent , i de fet la ceràmica normal ni tan sols pot doblegar un 1 per cent sense trencar-se.

Encara que un micròmetre és molt diminut en la nostra vida quotidiana , la mida està en plena consonància amb els requeriments del món de les microtecnologies i fins amb molts dels propis de la nanotecnologia .

A causa d’això últim , els filaments de ceràmica com els recentment desenvolupats podrien ser de gran utilitat per a artefactes de mida micromètrica i fins nanomètrica, com els destinats a aplicacions biomèdiques . Per exemple , les ceràmiques amb memòria de forma podrien ser usades com microaccionadores per executar accions dins d’aquests dispositius , com ara alliberar fàrmacs des implants diminuts .

Comparats amb els materials usats avui dia en microaccionadores , la fortalesa dels nous filaments de ceràmica els permetrà exercir una força molt més gran en un microdispositiu .

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s