Los materiales del futuro y su aplicación a la ciencia

Los materiales del futuro y su aplicación a la ciencia

La innovación en materiales y la investigación científica continúan generando formas optimizadas de producir nuevos materiales sostenibles, eficaces y versátiles. Gracias a ello, cada año se ahorran grandes cantidades de dinero en una amplia variedad de sectores, además de contribuir a la protección y la mejora del medio ambiente. En este post repasamos cuáles son los materiales del futuro que van a marcar el desarrollo de la industria en los próximos años.

5 materiales del futuro para la industria 4.0

1. Grafeno

El potencial que tienen las aplicaciones del grafeno para mejorar la sociedad es de sobra conocido en muchos ámbitos. Se trata de una sustancia formada por átomos de carbono puro organizados en hexágonos regulares que se caracteriza por su extraordinaria dureza, ligereza, flexibilidad y conductividad. Fue descubierto en 2004 por Andre Geim y Konstantin Novoselov, lo que les valió el Premio Nobel de Física en 2010.

Las prestaciones del grafeno y sus aplicaciones diversas lo convierten en un nuevo material disruptivo para la evolución de sectores como la robótica y la energía fotovoltaica, así como para el desarrollo de dispositivos electrónicos como pantallas táctiles flexibles, baterías de larga duración y cables de alta velocidad. Todo esto le convierte para muchos en «el material del futuro» por excelencia.

2. Shrilk

Aunque no es tan conocido como el grafeno, el shrilk es otro de los materiales del futuro que más posibilidades ofrece. Fue sintetizado en 2011 por investigadores de la Universidad de Harvard a partir de la quitina presente en el caparazón de algunos insectos y crustáceos. El resultado es un compuesto tan resistente como el aluminio, pero mucho más ligero.

Debido a sus características, el shrilk es un material biodegradable, barato y fácil de obtener, por lo que resulta idóneo para sustituir al plástico en la fabricación de todo tipo de envases y productos desechables, reduciendo así la producción de basura y residuos. Además, al ser biocompatible puede ser muy útil en medicina como método para suturar heridas o como soporte para el tratamiento de tejidos.

3. Materiales del futuro autorreparables

Al igual que los seres vivos disponen de mecanismos para reparar las heridas, algunas sustancias son capaces de regenerarse a sí mismas al sufrir roturas o arañazos. Son los denominados materiales autorreparables, de gran utilidad para corregir desperfectos en pinturas, polímeros o carrocerías de automóvil.

Existen distintos mecanismos para elaborar estos materiales inteligentes. Uno de ellos es insertar microcápsulas o microtubos rellenos que, cuando se daña la estructura, liberan su contenido y la reparan. Otra opción, muy útil para fabricar hormigón autorreparable, consiste en introducir bacterias que reaccionan con el agua, de modo que, cuando se producen grietas y se filtra la humedad, los microorganismos se activan y rellenan los huecos.

4. Espumas metálicas

Estos compuestos aúnan la fortaleza de los metales con la ligereza de las espumas. Se pueden conseguir de varias maneras, por ejemplo, combinando un gas o un agente espumante con un metal, normalmente aluminio fundido. Como resultado de esta unión, se crea una estructura muy fuerte, de poco peso y de baja densidad, formada por poros que ocupan la mayor parte del volumen.

Las espumas de aluminio tienen una gran capacidad de absorción de golpes, vibraciones y ruidos, además de una buena estabilidad térmica y una fuerte resistencia a la corrosión, ofreciendo óptimas prestaciones en ámbitos como la construcción o la ingeniería aeronáutica, ferroviaria y automotriz.

5. Estaneno

El estaneno es un nuevo material que todavía está siendo desarrollado por la ciencia, pero que tiene un potencial enorme en el campo de la electrónica debido a su superconductividad y a su capacidad para aislar el calor. Está compuesto por átomos de estaño desplegados en una sola capa.

La propiedad más revolucionaria del estaneno es su poder para conducir la electricidad sin oponer ningún tipo de resistencia, es decir, con una eficiencia energética del 100 % (mayor incluso que la del grafeno). Su puesta en marcha supondría la posibilidad de crear ordenadores, baterías y dispositivos de telefonía móvil mucho más rápidos y eficientes que los actuales.

Estos son algunos de los materiales del futuro que más se van a utilizar durante las próximas décadas. Si te interesa saber más sobre los avances en la ciencia, la innovación industrial y la tecnología de obtención de nuevos materiales, no dudes en seguir leyendo nuestro blog.

Artículos relacionados

Introduce tu búsqueda