Llega la fabricación en serie de materiales con memoria

Los denominados metales inteligentes son materiales de tecnología avanzada con la capacidad de variar su forma y estructura dependiendo de cada situación, debido a la posibilidad de retomar formas previamente establecidas.

Esa “memoria” hace que estos materiales tengan un amplio espectro de aplicaciones en el terreno de la electrónica y de la mecánica, pero hasta el momento su desarrollo resultaba muy costoso. Un grupo de investigación que integra el proyecto Eureka parece haber hallado la solución a este problema, y plantea la producción en masa de estos materiales en los próximos dos años.

Pensar en materiales capaces de recordar su forma previa y de cambiar su estructura actual para regresar a estados primigenios puede parecer un ejercicio de ciencia ficción, pero en realidad ya existen entre nosotros y, además, podrían popularizarse mucho más si prospera el trabajo de un grupo de investigación enmarcado en el proyecto Eureka.

El esfuerzo conjunto de especialistas de la Universidad de Zagreb, en Croacia, de la Montanuniversität Leoben de Austria, de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Maribor, en Eslovenia, y de la Facultad de Ciencias Naturales e Ingeniería de la Universidad de Ljubljana, también en Eslovenia, ha posiblitado en el desarrollo de una nueva aleación que podría abaratar en gran medida la producción de estos metales inteligentes.

El trabajo ha sido difundido a través de una nota de prensa de Eureka, y también ha merecido artículos en medios especializados como Science Daily. La idea surgió hace cinco años de la mente del profesor Mirko Gojic, un investigador de la Universidad de Zagreb en Croacia, pero los problemas económicos obstaculizaron en principio la iniciativa. Con el apoyo de Eureka, el proyecto está ahora prácticamente finalizado.

Abaratar la producción

Según Gojic, este proyecto de investigación internacional podría desembocar en la producción comercial de una aleación más económica en el campo de los materiales inteligentes, destinada a su uso en la ingeniería aeroespacial, en la electrónica o en la mecánica, entre otras posibles aplicaciones.

Las materiales con “memoria” pueden ser producidos en muchas formas y tamaños, y desarrollarse para diversos usos. Aunque no son tan fuertes como el acero, son mucho más elásticos y sus propiedades les permitan adoptar la forma necesaria cuando se exponen a altas temperaturas. Se utilizan en teléfonos inteligentes, robótica y con fines médicos.

Sin embargo, aunque ya son una realidad en la tecnología actual, uno de los principales problemas ligados a la fabricación de estos materiales es su elevado precio. El equipo conducido por Gojic se centró entonces en la producción de una aleación más económica, a base de cobre, mientras que la aleación más utilizada hoy en día en los materiales con memoria de forma se basa en una mezcla de titanio y níquel, conocida por su nombre comercial Nitinol.

Existen múltiples esfuerzos en la comunidad científica internacional dirigidos a hallar alternativas económicamente viables para la producción en serie de los materiales con memoria de forma, considerando que la aleación empleada en la actualidad es demasiado onerosa para hacer viable una producción masiva. La investigación desarrollada por el equipo de Gojic duró tres años, y parece haber obtenido resultados satisfactorios.

Pruebas positivas y fase de producción

La colaboración entre socios internacionales, uno de los requisitos primordiales para recibir apoyo financiero de Eureka, ha enriquecido en gran medida el trabajo, según manifestó Gojic. Por ejemplo, el equipo croata no tenía las instalaciones necesarias para producir la nueva aleación, por lo que éstas fueron aportadas por los colegas de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Maribor, Eslovenia.

Por otro lado, aunque aún no es posible determinar exactamente en que medida es más económica la nueva aleación con respecto a las empleadas en la actualidad, algo que depende directamente de las técnicas utilizadas para producir la aleación, puede certificarse que será un alternativa mucho más rentable, ya que el titanio y el níquel son materias primas mucho más caras que el cobre y el aluminio.

Además de los requisitos económicos, los materiales utilizados en la producción de aleaciones de este tipo tienen que cumplir con un cierto nivel de pureza y mantener las propiedades específicas para su empleo industrial. Las pruebas realizadas hasta el momento sobre la nueva aleación han demostrado que el grupo de investigación está en el camino correcto.

Gojic concluyó que el gran desafío es entrar rápidamente en la fase de producción, ya que se ha llegado con éxito a las etapas finales de la investigación y al desarrollo de las pruebas. El objetivo es lograr un producto terminado en el próximo año y medio, seguido por la construcción de una planta piloto y, finalmente, el inicio de la producción comercial de aquí a dos años.