Ingenieros del MIT han logrado desarrollar un nuevo material ultrafino tan ligero como el plástico a la vez que su resistencia supera la del acero. Cualidades que, a priori, nos recuerdan al grafeno, ese supermaterial que ha demostrado valer para casi todo.
Un nuevo material 2D que se ha creado mediante un novedoso proceso de polimerización y que podría utilizarse en vehículos o productos electrónicos. Además, la técnica que se usa para fabricarlo hasta hace bien poco era imposible de llevar a cabo.
Un material 2D
Los polímeros son unos materiales versátiles de los cuales los plásticos son uno de los ejemplos más conocidos por la sociedad. Los polímeros se presentan como hilos ondulados o cadenas unidimensionales de unidades llamadas monómeros. Pueden obtener formas tridimensionales a través de métodos de fabricación como, por ejemplo, el modelo de inyección. Sin embargo, lograr que los polímeros se unan para formar láminas bidimensionales es realmente difícil.
A pesar de que algunos equipos de científicos han obtenido resultados favorables, los materiales obtenidos contenían defectos que reducían su resistencia. El nuevo material presentado en la revista Nature destaca porque hasta el momento los científicos pensaban que no era posible inducir a los polímeros a formar láminas bidimensionales. Un material de este tipo podría aplicarse como material de construcción para puentes o estructuras, coches o teléfonos móviles.
“No solemos pensar en los plásticos como algo que pueda servir para sostener un edificio, pero con este material se pueden hacer cosas nuevas. Tiene propiedades muy inusuales y eso nos entusiasma”, asegura en un comunicado Michael Strano, profesor de Ingeniería Química Carbon P. Dubbs del MIT y autor principal del nuevo estudio.
Los ingenieros del MIT aseguran que han desarrollado un nuevo método de producción que permite que los polímeros formen láminas 2D manteniendo su resistencia intacta.
Así lo han conseguido
El equipo comenzó el estudio experimentando con melanina de monómero que tiene una estructura de anillos de carbono y nitrógeno. En una solución expuesta a las condiciones adecuadas, este tipo de moléculas crecen poco a poco en forma de disco apilándose una encima de la otra. Los enlaces de hidrógeno son los encargados de mantener las capas unidas.
“En lugar de hacer una molécula similar a un espagueti, podemos hacer un plano molecular similar a una lámina, donde hacemos que las moléculas se enganchen entre sí en dos dimensiones», dijo Michael Strano, autor principal del estudio. “Este mecanismo ocurre espontáneamente en solución, y después de sintetizar el material, podemos recubrir por rotación fácilmente películas delgadas que son extraordinariamente fuertes”.
El equipo ha decidido llamar a este material 2DPA-1 y algunas de sus propiedades son realmente asombrosas. Además, de ser ligero como el plástico y más resistente que el acero, se necesita hasta seis veces más fuerza para deformarlo que el vidrio a prueba de balas. También es completamente impermeable a gases y líquidos.
Capacidades que podrían convertirlo en un revestimiento ligero, duradero e impermeable para coches, parte de los componentes de un smartphone o como material resistente de construcción. Un gran descubrimiento en el que el equipo afirma que el método de producción es fácilmente escalable y podrías incluir variaciones con el fin de fabricar otro tipo de materiales novedosos.
