La nueva aleación que haría tanques indestructibles

Sin duda se trata de uno de los laboratorios más importantes del planeta. Allí se descubrieron 16 nuevos elementos químicos, el antiprotón y es la “casa” de 15 premios Nobel de Física y Química. Se trata de los Laboratorios Lawrence Berkeley y ahora, de acuerdo con un reciente estudio publicado en Science, expertos de esta institución habrían desarrollado una aleación prácticamente indestructible.

Liderados por Robert Ritchie, los autores han revelado una aleación especial que podría cambiar el juego con su combinación de tolerancia a la temperatura, resistencia al desgaste y una tenacidad a la fractura nunca antes vista. ¿Cómo se hace una aleación que lo tenga todo? El secreto es una característica llamada banda de torcedura, donde el material naturalmente se forma de cierta manera cuando se calienta y se trata.

Muchos metales son blandos en su forma pura, o, al menos, más blandos de lo que nos gustaría que fueran para aplicaciones como la fabricación y la maquinaria pesada. Hace mucho tiempo, los humanos se dieron cuenta de que podían combinar dos metales en una aleación (como el bronce) y obtener resultados que eran más duros, mantenían mejor el filo y duraban más.

Pero, ¿qué hace que las aleaciones sean tan fuertes? Mientras el universo de los elementos es como un juego de Legos, donde cada uno de ellos encaja perfectamente con sus similares, en las aleaciones es un poco distinto, más similar al Jenga: bloques diferentes que hace que sea muy complejo derrumbar la estructura con solo ejercer presión sobre ellos. En este caso el desorden de la estructura juega a favor de la solidez de la misma.

En este nuevo estudio, el equipo de Ritchie desarrolló una nueva aleación refractaria que es extremadamente tolerante a temperaturas muy altas combinando niobio, tantalio, titanio y hafnio. Estos elementos tienen algunos de los puntos de fusión más altos de la tabla periódica conocida. También tienen una dureza muy alta entre los metales puros. Esto significa que, cuando se produce una aleación con ellos, de una manera particular, estos metales pueden volverse incluso más resistentes al calor y al desgaste.

Solo hay algunos problemas. La misma tenacidad y dureza que define a las aleaciones refractarias a menudo significa que son literalmente demasiado difíciles de trabajar, con baja ductilidad y una alta probabilidad de fractura. En otras palabras, si intenta trabajar con metal una aleación refractaria en cualquier tipo de forma, se romperá en lugar de doblarse. Los autores necesitaban encontrar un punto medio en el que una aleación refractaria muy dura pudiera recibir un golpe y deformarse de la manera deseada en lugar de fracturarse. Así es cómo surgió esta aleación que muestra señales de torceduras, pero no de fracturas ante impactos y cambios térmicos extremos.

"Nuestro trabajo muestra que, contrariamente a la comprensión convencional, las aleaciones refractarias concentradas complejas pueden poseer una tenacidad a la fractura excepcional en rangos de temperatura extremos, incluso en el régimen criogénico", concluyen los científicos.