NUEVOS MATERIALES

La seda es uno de los materiales más apreciados de la naturaleza, pero es caro y complejo de fabricar en grandes cantidades. Por ese motivo, una  start-up japonesa llamada "Spiber"   ha dado con una nueva forma de producirla sintéticamente. La compañía ha logrado descifrar el gen responsable de la producción de la fibroína , una proteína que crean las arañas durante la segregación del hilo. Así ha podido crear seda con las mismas propiedades que la natural. Con un solo gramo de fibroína se pueden producir 8 kilómetros de seda.  Spiber  espera fabricar 10 toneladas métricas de este material en 2015.

Adiós al popular plástico de burbujas utilizado para proteger objetos frágiles. Investigadores de la  Universidad de Carolina del Norte  han desarrollado una versión más avanzada basada en aluminio. Este nuevo envoltorio es un 30% más ligero que el de plástico y un 50% más resistente. Es fácil de fabricar, no muy caro y pronto se podría utilizar para embalar cualquier tipo de objeto delicado.

Se llama Upsalita, en honor a los científicos de la  Universidad de Uppsala (Suecia) que lo crearon , y es la sustancia más absorbente jamás diseñada. La Upsalita tiene una altísima área de superficie, 800 metros cuadrados por gramo, la mayor conocida. Sus aplicaciones en el futuro podrían ir desde absorber residuos tóxicos en el mar o, en dosis muy pequeñas, preservar seco el interior de los equipos electrónicos para aumentar su duración.

Científicos del  Fraunhofer IFAM , en Dresden, Alemania, han logrado mezclar espuma de poliuterano con una solución de polvo de titanio para conseguir un nuevo material altamente resistente y ligero. Una de sus principales aplicaciones podría ser médica, para regenerar huesos. Esta espuma de titanio tiene propiedades mecánicas similares y, al ser poroso, el hueso puede crecer en su interior, integrando el implante con el hueso de forma natural.

Investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en colaboración con científicos del Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia han desarrollado partículas metal-orgánicas altamente porosas que se acoplan formando superestructuras tridimensionales de manera espontánea. Los resultados publicados en la revista Nature Chemistry abren una vía para encontrar aplicaciones en el diseño de nuevos materiales fotónicos. El autoensamblaje es una característica que se da en diferentes campos (química, materiales y biología) pero surgen ahora nuevos materiales con estructura uniforme, particularmente en la nanoescala. Hasta la fecha, muchos estudios muestran la síntesis de partículas esféricas que se autoensamblan en superestructuras tridimensionales ordenadas. El hallazgo de este trabajo añade una nueva familia a la lista de materiales que pueden ser sintetizados para el autoensamblado tridimensional: los compuesto...

1) https://youtu.be/FNJRXYc3xSQ 2) https://youtu.be/TqF9Y9kLTLs

Investigadores del Centre for Rapid and Sustainable Product Development del Instituto Politécnico  de Leiria (Portugal) han llevado a cabo un experimento de difracción en la línea de luz NCD de ALBA  para analizar la morfología de un nuevo material y probar su nivel de deformación en condiciones  reales. El resultado de esta investigación puede tener un gran impacto en el tratamiento de las fracturas  y lesiones óseas. La  ingeniería de tejidos , que se encarga de crear sustitutos biológicos para restaurar  funciones de nuestro organismo que se han perdido o deteriorado, está adquiriendo una  gran importancia en la sociedad actual . El  progresivo envejecimiento de la población  y  la búsqueda de  tratamientos menos invasivos  sitúan a la ingeniería de tejidos como  una de las técnicas más prometedoras para el bienestar humano. No obstante, los  biomateriales son todavía difíciles de fabr...

Se mueve a la velocidad de una oruga, sí, pero se mueve y nada lo empuja. Un equipo de  científicos estadounidenses y holandeses ha logrado crear u n material que se ondula y se  desplaza por sí solo cuando es excitado con luz.  El dispositivo tiene el tamaño de un clip y  está compuesto por un polímero insertado en un marco rectangular. Gracias a sus capacidades, se ha convertido en la primera máquina del mundo capaz de convertir directamente la luz en pasos. 

Materiales híbridos : materiales formados por una fibra y una matriz, como fibras de vidrio y de carbono con una matriz de poliéster o matriz metálica o de cerámica. Son materiales ligeros y de gran resistencia mecánica y altas temperaturas, utilizados en la industria aeronáutica y de embarcaciones, en motores y reactores de aviación.

Materiales con memoria de forma:  materiales como las aleaciones metálicas de níquel y titanio, variedades de poliuretano y poliestireno capaces de «recordar» la disposición de su estructura espacial y volver a ella después de una deformación. Se utilizan en sistemas de unión y separación de alambres dentales para ortodoncia, películas protectoras adaptables y válvulas de control de temperatura.

Materiales inteligentes, activos o multifuncionales:  materiales como los recubrimientos termocrómicos, capaces de responder de modo reversible y controlable a diferentes estímulos físicos o químicos externos, cambian de color según la temperatura, en caso de incendio, movimientos, esfuerzos, etc. Se utilizan como sensores, actuadores, etc. en domótica y sistemas inteligentes de seguridad.

La fibra óptica:  son fibras constituidas por un núcleo central de vidrio muy transparente, dopado con pequeñas cantidades de óxidos de germanio o de fósforo, rodeado por una fina capa de vidrio con propiedades ópticas ligeramente diferentes. Atrapan la luz que entra en ellas y la transmiten casi íntegramente.

El coltán : formado por dos minerales, la columbita y la tantalita, de los que se extraen el tántalo y el niobio, metales necesarios para la fabricación de microprocesadores, baterías de móviles, componentes electrónicos, aleaciones de acero para oleoductos, centrales nucleares, etc. El 80% de las reservas conocidas se encuentra en la República Democrática del Congo. Por ello hay en esta región una amplia zona de conflicto y de guerras por el control de las minas de diamantes, oro, uranio y coltán.

Siliconas : Polímeros en los que las cadenas están formadas por silicio en lugar de carbono. Son materiales muy flexibles, ligeros y moldeables. Son aislantes del calor y de la electricidad y no les afectan ni el agua, ni las grandes variaciones de temperatura. No sufren rechazo en tejidos vivos. Se usan para fabricación de revestimientos exteriores, tapar y sellar grietas, fabricación de prótesis e implantes, material quirúrgico, cirugía estética, etc.

Piezoeléctricos:  Materiales como el cuarzo, la turmalina, cerámicas y materiales plásticos especiales, dotados de estructuras microcristalinas, que poseen la capacidad de transformar la energía mecánica en eléctrica y viceversa.   Se utilizan como sensores y actuadores en dispositivos electrónicos como relojes, encendedores, micrófonos, radares, etc.

Superconductores:  Materiales como el mercurio por debajo de 4 K de temperatura, nanotubos de carbono, aleaciones de niobio y titanio, cerámicas de óxidos de itrio, bario y cobre, etc., que al no oponer resistencia al paso de la corriente eléctrica, permiten el transporte de energía sin pérdidas.

Semiconductores:  Materiales como el silicio, galio o selenio, arseniuro de galio, etc., cuya resistencia al paso de la corriente depende de factores como la temperatura, la tensión mecánica o el grado de iluminación que se aplica. Con ellos se fabrican microchips para ordenadores y circuitos de puertas lógicas.