Este extraño objeto con forma de esponja tiene el aspecto de una pieza de coral, pero es uno de los materiales más resistentes jamás construidos.
Está hecho de un nuevo componente desarrollado por un equipo de ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT, por sus siglas en inglés), y es hasta 10 veces más fuerte que el acero, pero solo tiene un 5% de su densidad.
Para crearlo, los científicos usaron copos de grafeno -una forma bidimensional de átomos de carbono- que, hasta ahora, era considerado el material más fuerte, fino y flexible del mundo.
"Transformar esa fuerza en dos dimensiones en un componente similar en tres dimensiones planteaba un gran reto para los investigadores", explican los especialistas del MIT.
Pero los ingenieros lograron hacerlo, dando lugar a "uno de los materiales más fuertes y más ligeros que se conocen".
"Hemos hecho realidad el deseo de convertir esos materiales de dos dimensiones en estructuras tridimensionales", explicó Markus Buehler, director del departamento de ingeniería civil y ambiental del MIT y coautor del estudio, publicado en la revista científica Science Advances.
El grafeno es más duro que el diamante, con mayor conductividad eléctrica que el cobre y tan flexible como el caucho. Pero el nuevo elemento desarrollado por el MIT lo supera.
Para ponerlo a prueba, los investigadores imprimieron muestras de ese material en tres dimensiones y las sometieron a varios tests de compresión para ver cuánto tardaba la estructura en deshacerse.
La inusual fortaleza de este elemento "tiene mucho más que ver con su configuración geométrica que con el material en sí", dicen sus creadores, lo cual sugiere que, en un futuro, podrían desarrollarse nuevos materiales todavía más resistentes.
"Se puede reemplazar el material por cualquier cosa. La geometría es el factor dominante. Es algo que tiene el potencial de trasladarse a muchas cosas", dijo Buehler.
Usos "a gran escala"
Los especialistas dicen que el nuevo material puede ser utilizado en sectores como la aviación, la manufactura de automóviles, la construcción y otras "aplicaciones a gran escala".
Además, debido a su estructura porosa, también podría usarse en sistemas de filtración -de agua o de procesos químicos- y en almacenamiento de energía.
"Este es un trabajo inspirador sobre la mecánica del montaje de grafeno en tres dimensiones", dijo Huajian Gao, profesor de ingeniería en la Brown University, en Rhode Island, EE.UU.
Gao explicó que estos experimentos "proporcionan un poderoso nuevo enfoque en investigación" y muestran "una prometedora dirección en el uso de la fuerza de materiales bidimensionales y en el poder del diseño de nuevos materiales arquitectónicos".
