Hace poco, un equipo de investigadores a cargo de Ibrahim Karaman, Jefe del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Texas, desarrolló una serie de materiales inteligentes que mejoran el uso de combustible quemado en los motores de los aviones. Karaman y su equipo de científicos se basaron en dos campos relativamente nuevos de la ciencia de los materiales, que implican el desarrollo de aleaciones de metales con el objetivo de controlar el espacio entre las palas de las turbinas de los aviones y las cajas donde se colocan en los motores a reacción, de forma que sea posible aprovechar el combustible con mayor eficiencia.
Una de estas áreas que representan la base de la innovación es el desarrollo de aleaciones de metales con memoria de forma, es decir, materiales inteligentes que pueden cambiar de forma en función de determinados desencadenantes como la temperatura.
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Sin embargo, hasta el momento, a menos que las aleaciones de metales incluyeran oro o platino, los materiales eran incapaces de funcionar a temperaturas superiores a los 400 grados Celsius, lo que representaba un gran costo a nivel económico. En vista de esto, los investigadores echaron mano del segundo campo de la ciencia de los materiales: aleaciones de alta entropía, compuestas por cuatro o más elementos que se mezclan en cantidades más o menos similares. El equipo recurrió a la combinación de níquel, titanio, zirconio y paladio, entre otros. Así, omitiendo al oro y al platino, se pueden aprovechar todas las bondades de estas aleaciones a bajo costo, sin tantas limitaciones en torno a la temperatura.
El desarrollo de los nuevos materiales inteligentes, además de mejorar el uso de combustible de los aviones y abaratar los costos, potencialmente puede ayudar a combatir la contaminación sónica asociada. En este sentido, de acuerdo con los investigadores, el uso de las aleaciones de metales con memoria de forma permitiría que las boquillas de escape en las turbinas en los aviones cambien automáticamente de tamaño, dependiendo de si están en pleno vuelo o aterrizando.
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Pero todavía los investigadores no saben a ciencia cierta cómo funcionan estos materiales a temperaturas muy altas. Entonces tienen por objetivo continuar las investigaciones, prestando atención a lo que ocurre a escalas atómicas a partir de simulaciones digitales, además de buscar maneras de mejorar aún más las propiedades de estos materiales.
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Por otro lado, la NASA está probando materiales inteligentes que les permitan cambiar las forma de las alas durante el vuelo, un hecho que también mejoraría la eficiencia y la performance.
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