Científicos diseñan un tipo cristalino de aluminio que es insanamente ligero

Científicos diseñan un tipo cristalino de aluminio que es insanamente ligero

El aluminio ya es muy apreciado. Es conductivo, tiene un bajo punto de fusión, es muy fuerte cuando está aleado, es impermeable al óxido y, sobre todo, es extremadamente ligero.

¿Pero es posible que podamos conseguirlo aún más ligero – tan ligero, de hecho, que podría flotar en el agua incluso cuando no tengo una forma que se lo permita?

De acuerdo con un modelo creado por investigadores de la Universidad Estatal de Utah y la Universidad Federal del Sur en Rostov-on Don, Rusia, tal cosa es realmente posible. Un equipo utilizó el diseño computacional para concebir una forma de aluminio cristalino con una densidad extremadamente baja.

«El enfoque de mis colegas para este desafío fue muy innovador», dijo el químico e investigador de la USU, Alexander Boldyrev .

«Empezaron con una rejilla cristalina conocida, en este caso, un diamante, y sustituyeron cada átomo de carbono con un tetraedro de aluminio».

El aluminio cristalino resultante, denominado aluminio supertetraédrico, tiene una increíble densidad de sólo 0,61 gramos por centímetro cúbico, en comparación con la densidad del aluminio normal, que es de 2,7 gramos por centímetro cúbico. El acero, por comparación, tiene una densidad de 7,75 g / cm3.

Esto significa que un bulto del semimetal flota en el agua, que tiene una densidad de 1g / ccm, donde un bulto de aluminio ordinario se hundiría al fondo.

Pero las aplicaciones potenciales van mucho más allá de simplemente flotar sobre el agua, tan útil como sea.

«Los vuelos espaciales, la medicina, el cableado y piezas de automoción más ligeras y más eficientes en consumo de combustible son algunas aplicaciones que vienen a la mente», dijo Boldyrev.

El vuelo espacial sería importante porque cada kilogramo añadido a la carga útil de un cohete aumenta el costo y la dificultad de lanzamiento.

Pero también aconsejó que, aunque sería barato producir e indicar una alta plasticidad, el equipo no ha fabricado todavía ninguno – hasta que lo hagan, todavía hay mucho que aprender sobre él.

«Es muy temprano para especular sobre cómo podría utilizarse este material, hay muchas incógnitas, por un lado, no sabemos nada acerca de su fuerza», dijo.

Sin embargo, el diseño es un primer paso para ver un nuevo material realizado. Y sabemos de investigaciones anteriores que los materiales supertetraédricos pueden ser sintetizados. El siguiente paso es tratar de producir aluminio supertetraédrico para que pueda ser examinado más de cerca.

«Un aspecto sorprendente de esta investigación es el enfoque: el uso de una estructura conocida para diseñar un nuevo material. Este enfoque allana el camino para los descubrimientos futuros», dijo Boldyrev.

La investigación ha sido revisada por expertos y publicado en The Journal of Physical Chemistry C.

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