Nuevos materiales

En esta sección traemos una selección de materiales para un futuro más o menos cercano (nunca se sabe):

 

Kevlar

       Es un polímero, concretamente una  poliamida artificial. Un polímero es una macromolécula, cientos de moléculas que se encuentran unidas formando cadenas. Fue sintetizado por primera vez en 1965 por Stephanie Kwolek y comercializados por la empresa DuPont. El kevlar se caracteriza por una gran resistencia a la temperatura, se descompone a unos 420-480 ºC y es capaz de mantener parte de sus propiedades cerca de esas temperaturas. Es además muy elástico y con mucha dureza, y es más resistente y tenaz que el  nylon y el acero.

Hay dos tipos principales de kevlar, y las dos tienen diversas aplicaciones:

1) El kevlar 29 es la fibra tal y como se obtiene de su fabricación. Se utiliza para cables y cuerdas, tanto en tierra para puentes,como en el mar para cables de fibra óptica y sogas de remolque y salvamento y en el espacio para asegurar las naves en su aterrizaje. También fabrican chalecos antibalas para el ejército norteamericano, cascos y vehículos  militares.

2) El kevlar 49 se mezcla con resina para formar materiales compuestos. Este se utiliza para equipamiento de  numerosos deportes: motociclismo, senderismo, deportes de raqueta, tablas de surf, snowboard, béisbol, hockey y kayak.

www.youtube.com/watch?v=P_ezsOeX5mQ

 

Fibra de carbono

 
        La fibra de carbono (FC) es un material formado por fibras de 50-10 micras de diámetro, compuesto principalmente de átomos de carbono. Los átomos de carbono están unidos entre sí en cristales que son más o menos alineados en paralelo al eje longitudinal de la fibra. La alineación de cristal da a la fibra de alta resistencia en función del volumen (lo hace fuerte para su tamaño). Varios miles de fibras de carbono están trenzados para formar un hilo, que puede ser utilizado por sí mismo o tejido en una tela.
Las propiedades de la fibra de carbono, tales como una alta flexibilidad, alta resistencia, bajo peso,  tolerancia a altas temperaturas y baja expansión térmica, las hacen muy populares en la industria aeroespacial, ingeniería civil, aplicaciones militares, deportes de motor junto con muchos otros deportes.
La estructura atómica es similar a la del grafito, que consiste en láminas de átomos de carbono (láminas de grafeno) dispuestos siguiendo un patrón hexagonal regular. La diferencia radica en la forma en que se vinculan las láminas. El grafito es un material cristalino en el cual las láminas se apilan paralelas entre sí de manera regular. Las fuerzas intermoleculares entre las láminas son relativamente débiles (fuerzas de Van der Waals), dando al grafito sus características blandas y quebradizas.
 
 

Espuma de titanio

 
        La espuma de titanio es un material fuerte que posee una estructura porosa, es compatible con el cuerpo humano ya que los poros u hoyos permiten que los vasos sanguíneos y las células entren a formar parte del implante de la misma forma que lo hacen los huesos, ya que ha sido creada para sustituir a los antiguos implantes ortopédicos de titanio.
La espuma de titanio está hecha por saturación de espuma de poliuretano de célula abierta con un polvo fino de titanio y un agente de unión. Una vez que el titanio ha unido los rincones y grietas, la espuma y el agente de unión se vaporizan. Lo que queda no es más que el titanio, que luego se calienta y se comprimen para formar una estructura similar al tejido esponjoso dentro de los huesos. Puede sustituir a las chapas de los barcos, reduciendo su peso en un 30%, consumiendo menos combustible ( menos CO2), ademas de que puede atravesar el hielo.
 
 

Vantablack

 
        Se trata de un material que desarrolló el Laboratorio Nacional de Física de Reino Unido y posteriormente la compañía Surrey NanoSystems en 2014 tras trabajar en la creación de la sustancia que se considera la más oscura que existe creada por el ser humano. ¿La clave? El hecho de que sea la "esponja de luz" más potente hasta el momento, de modo que no refleja ningún haz, como sí hace cualquier color "real".
El Vantablack no se creó para conseguir el material más negro del planeta, sino que esta característica es lo que lleva a su finalidad. Fue diseñado para que formase parte de material específico como los componentes del equipamiento espacial, siendo por sus características ideal para el interior de los telescopios (al "evitar" la luz). No obstante, la sustancia resulta llamativa más allá de la curiosidad y según explica Northam representantes de áreas muy diversas contactan con la empresa para hacerse con este oro verdaderamente negro.
Campos como la industria del automóvil o los relojes de lujo, interesados en aplicar Vantablack por ejemplo en el salpicadero, y también fabricantes de smartphones. Los artistas tampoco fueron ajenos a lo llamativo del material, aunque de momento sólo uno tiene el lujo de poder trabajar con él. Sólo el escultor Anish Kapoor tiene los derechos para trabajar con el Vantablack, si bien la Surrey NanoSystems mantiene este acuerdo en constante revisión para que el uso del material nunca escapa de su control.
 

 
 

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