El diamante deja de ser el material más firme que existe

Científicos logran un material que es más resistente a la torsión que el diamante, mezclando partículas del mineral titanato de bario y estaño fundido. El diamante era considerado hasta ahora el material más rígido conocido.

El nuevo material ha sido creado por un equipo de la Universidad del Estado de Washington y de la Universidad Wisconsin-Madison, ambas en los EE.UU, y por científicos de la Universidad Ruhr en Bochum, Alemania.

Los científicos mezclaron el estaño fundido, calentado a una temperatura de 300ºC, con piezas de un material cerámico llamado titanio de bario, empleado a menido como aislante en compuestos electrónicos. El diámetro de las partículas era de aproximadamente una décima de milímetro y se las dispersó a partes iguales a lo largo del estaño empleando una sonda ultrasónica (véase foto superior, los puntos oscuros son las partículas de titanato de bario).

Una vez que se enfriaron los lingotes del nuevo material, se tomaron muestras rectangulares o cilíndricas de 3 cm. de largo y una sección de 2 mm. para comprobar su dureza. La respuestas de las muestras a la prueba de elasticidad se realizó pegando uno de los extremos a un soporte fuerte con forma de barra y el otro a un imán que incorporaba un pequeño espejo.

Fuerza rítmica

Se usó un electroimán para ejercer una fuerza rítmica sobre el material a razón de 100 veces por segundo. La resistencia del compuesto a la fuerza de torsión — llamada módulo de Young – se registró mediante un sensor lumínico que monitorizaba la luz del láser que rebotaba en el espejo.

Las pruebas se realizaron a varias temperaturas. Entre 58ºC y 59ºC las muestras eran más duras que el diamante. Algunas demostraron ser 10 veces más resistentes a la torsión.

“Esto es muy ingenioso”, comenta el investigador en creación de materiales Mark Separing, de la Universidad de Southampton en el Reino Unido. “Han dado con un material muy interesante”.

La rigidez del material viene de las propiedades de las piezas de titanato de bario, comenta Spearing. A medida que el material se enfría su estructura cristalina cambia, provocando una expansión en su volumen.

Matriz de estaño

“Al verse contenidas dentro de una matriz de estaño, el estrés aumenta dentro del titanato de bario,” explica Spearing, “a una temperatura determinada, esa energía se libera y se opone a la fuerza de torsión”.

Al ser necesario almacenar energía en el material para hacerlo super-fuerte, en realidad los creadores solo han medido un “módulo de Young aparente”, comenta Spearing. Un verdadero módulo de Young es una propiedad inherente a un material, y debería ser más constante a lo largo de un rango de temperaturas más amplio, señala.

No obstante, el nuevo material podría tener aplicaciones útiles, comenta Spearing, tal vez para hacer fundas protectoras contra impactos. “Podríamos ser capaces de hacer amortiguadores que transmitieran muy bien las fuerzas bajo ciertas condiciones pero se comportase de modo diferente, y más suave, el resto del tiempo”, añade.

Referencia en prensa: Science (DOI: 10.1126/science.1135837)

Traducido de Diamond loses its stiffness crown to new material

13 Comentarios

  1. 1 omalaled omalaled 5 Feb 2007 0 (0 Votos)

    Creo que hay un error. El módulo de Young no tiene que ver con la resistencia a la torsión, sino a la tracción o compresión (el enlace no dice nada de compresión).

    La resistencia a la torsión da un ceficiente llamado G cuya fórmula era la Ley de Navier.

    Otra cosa es que estos coeficientes puedan deducirse uno del otro.

    Salud!

  2. 2 Armonth Armonth 5 Feb 2007 0 (0 Votos)

    Y ¿Al final le han dado un nombre al “nuevo” material? :)

  3. 3 anmogi anmogi 6 Feb 2007 0 (0 Votos)

    ya nos vemos a las rica con este material en el cuello

  4. 4 Alf Alf 6 Feb 2007 0 (0 Votos)

    El diamante no es especialmente resistente a la torsión ni a la tracción o compresión (un martillazo lo desmenuza)

    El diamante es especial por su dureza (10 en la escala de Mohs), que no es lo mismo :)

    La dureza se define como el grado de resistencia de un material a ser rayado por otro.

    Un saludo

    Alf
    areino.com

  5. 5 dave dave 7 Feb 2007 0 (0 Votos)

    lo que deberian probar es ver si este material puede rayar a un diamante y si es asi, pues con este se podrian crear herramientas mejores que actualmente utilizan polvo de diamante para cortar o pulir

  6. 6 CD CD 8 Feb 2007 0 (0 Votos)

    Al ser un material en matriz de estaño, es muy poco probable que su dureza sea comparable a la del diamante y no me imagino aún ¿como el funcionamiento mecanico Sn-BaTiO3 lo haría mas rígido?

    Slds

  7. 7 McBeth McBeth 12 Mar 2007 0 (0 Votos)

    Eso de que la dureza se define como el grado de resistencia de un material a ser rayado por otro es mentira.

    La dureza es la capacidad que tiene un material de soportar esfuerzos sin deformarse permanentemente.

  8. 8 gabriela gabriela 19 Abr 2007 0 (0 Votos)

    y el nombre!!! where is men!!??!! I need it for my homework!!

  9. 9 Físico Anónimo Físico Anónimo 1 Mar 2009 0 (0 Votos)

    Titanoato de bario con Sn fundido.. parece interesante.. habra que construir algún bojeto con este material…

    http://www.ikkaro.com/

  10. 10 santiago santiago 20 Jul 2009 0 (0 Votos)

    mentira, el diamante el indiscutido material ams duro del planeta, la unica forma de partirlo es usando otro daimante

  11. 11 D D 20 Feb 2010 0 (0 Votos)

    dureza es la capacidad que tiene un material de soportar esfuerzos sin deformarse permanentemente.

  12. 12 pepito pepito 4 Jul 2010 0 (0 Votos)

    Algunos confunden dureza con elasticidad?? o con otras cosas??

  13. 13 carlos luis valdez carlos luis valdez 11 Oct 2012 0 (0 Votos)

    aver pendejetes todos los que comentan el diamante sigue o no sigue siendo el mas resistente ponganse de acuerdo y luego me dicen saludos menos el que puso (bojeto) pendejete mayor.

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