Un equipo de especialistas de Fraunhofer Institute, Durham University y otros centros académicos alemanes e ingleses ha creado y fabricado el primer material que no se corta. Lo denominaron Proteus, y su estructura de esferas cerámicas combinadas con espuma metálica de aluminio garantiza inmunidad ante distintas herramientas de corte. El diseño recibió inspiración de formas y elementos de la naturaleza.
Según una nota de prensa, los ingenieros sometieron al nuevo material a distintas pruebas, verificando su resistencia frente a la acción de amoladoras angulares, taladros o chorros de agua a alta presión. Hay que tener en cuenta que todos los materiales conocidos hasta el momento se pueden cortar, incluso el diamante, que es considerado el más duro.
Proteus no solamente evita cualquier clase de corte, sino que además es un 15 por ciento menos denso que el acero, algo que multiplica su potencial al momento de pensar en posibles aplicaciones. Los investigadores resaltaron que el nuevo material podría tener una gran utilidad en distintos campos, como por ejemplo los desarrollos orientados a la seguridad o las tecnologías aplicadas a la salud.
El accionar de este material es más que prometedor. Por ejemplo, cuando se intenta cortarlo con una amoladora angular o un taladro la máquina sucumbe rápidamente por la acción de una conexión vibratoria creada entre las esferas de cerámica y el aluminio. Dicha conexión hace retroceder la fuerza de la herramienta de corte sobre sí misma.
Un enfoque innovador que resiste cualquier prueba
Por si esto fuera poco, la cerámica presente en el nuevo material se fragmenta en partículas finas, llenando la estructura celular de Proteus y endureciéndose mientras se incrementa la velocidad de la herramienta de corte que se quiere utilizar. Dadas estas condiciones, el innovador material aumenta incluso su natural dureza y resistencia para superar cualquier clase de embate.
Las pruebas realizadas con chorros de agua a alta presión también permitieron comprobar el carácter inexpugnable de Proteus. En este caso, las superficies curvas de las esferas de cerámica amplían y ensanchan los chorros de agua, reduciendo de esta forma su velocidad, fuerza de impacto y capacidad de corte. Nuevamente el material sale ileso gracias a las características de su conformación y diseño.
De acuerdo a los ingenieros que han desarrollado este nuevo material, sus aplicaciones son prácticamente ilimitadas. En un principio se piensa que podría utilizarse para fabricar candados y cerraduras para bicicletas, armaduras ligeras o equipos de seguridad para profesionales que utilizan herramientas de corte. Todo dependerá de su inserción comercial, ya que actualmente los creadores están tramitando su patente.
Más allá del éxito de Proteus, los especialistas sostienen que el enfoque utilizado en esta investigación podría inspirar nuevos desarrollos a futuro. Destacan que, al modificar el paradigma del diseño de la resistencia estática a las interacciones dinámicas entre las fases del material y la carga aplicada, se podría estar iniciando una nueva era en la creación de materiales, desarrollando alternativas más eficientes en todos los aspectos.
Referencia
Non-cuttable material created through local resonance and strain rate effects. Szyniszewski, S., Vogel, R., Bittner, F. et al. Scientific Reports (2020).DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-020-65976-0
Video: Durham University.
Foto: Fraunhofer Institute.