Un equipo de investigadores han creado un material al que han apodado «madera metálica» debido a que es tan fuerte como el titanio, pero lo suficientemente liviano como para flotar en el agua.

Aunque en este momento, solo pueden producir una pequeña cantidad de madera metálica a la vez, sí pueden encontrar una manera de ampliar el proceso de fabricación. Los científicos creen que este novedoso material podría ser aplicado en todo, desde teléfonos inteligentes muy duraderos hasta automóviles súper ligeros.

Material extremadamente fuerte

El grupo internacional de científicos de la University of Pennsylvania, la University of Illinoisen en Urbana-Champaign y la University of Cambridge detallan cómo crearon la madera metálica en un estudio publicado recientemente en la revista Scientific Reports.

Una muestra microscópica de la «madera metálica» de los investigadores. Su estructura porosa es responsable de su alta relación fuerza-peso, y la hace más parecida a los materiales naturales, como la madera. Crédito: Penn Engineering

Primero, hicieron flotar diminutas esferas de plástico, cada una de unos cientos de nanómetros de ancho, en agua. Luego evaporaron el agua, lo que hizo que las esferas se apilaran en un patrón ordenado. Después de eso, utilizaron un proceso llamado galvanoplastia para recubrir las esferas con níquel. Finalmente, utilizaron un disolvente para disolver las esferas de plástico, dejando solo la red de níquel en su lugar.

Aproximadamente, el 70 por ciento del material resultante es espacio vacío, pero esta baja densidad no es lo único que el material tiene en común con la madera.

James Pikul, investigador, dijo en un comunicado de prensa:

La razón por la que lo llamamos ‘madera metálica’ no es solo por su densidad, relacionada a la madera, sino por su naturaleza celular. Los materiales celulares son porosos. Si observa una veta de madera, eso es lo que verá: partes que son gruesas y densas y están hechas para sostener la estructura, y partes que son porosas y están hechas para soportar funciones biológicas, como el transporte hacia y desde las células”.

Las esferas de plástico apiladas, blancas, proporcionan un marco para el níquel (azul) y finalmente se disuelven. Una vez que hay una celosía abierta de níquel, se pueden agregar otros recubrimientos funcionales, amarillos. Crédito: Penn Engineering

Madera metálica

Actualmente, los investigadores tardan un día en producir una pieza de madera metálica del tamaño de un sello postal. Pero si pueden escalar efectivamente el proceso, los usos potenciales del material son numerosos.

Los arquitectos podrían usarlo para diseñar edificios con nuevas relaciones de fuerza-peso, y los fabricantes de electrónica podrían cubrir sus dispositivos con ellos, dándoles una mayor durabilidad sin agregar mucho peso. Al llenar los poros con químicos, los investigadores podrían incluso transformar el material en una batería liviana y recargable.

Lámina de madera metálica sobre un soporte de plástico. Crédito: Penn Engineering

Timothy J. Rupert, profesor asociado de ciencia de materiales e ingeniería de la University of California en Irvine, quien no participó en la investigación, también ve los posibles usos de la madera metálica en el transporte.

Rupert dijo a The Philadelphia Inquirer:

Uno podría imaginar fabricar un automóvil con los mismos estándares de seguridad que se usan hoy en día pero con un peso mucho más liviano. Esto tendría enormes implicaciones para la eficiencia energética”.

En otras palabras, esta madera metálica podría permitir que los vehículos eléctricos vayan mucho más lejos con una sola carga, eliminando uno de los problemas principales que actualmente impiden que algunos conductores cambien sus automóviles propulsados ​​por combustibles fósiles por automóviles eléctricos ecológicos.

El estudio científico ha sido publicado en la revista Scientific Reports.