Metales inteligentes – Futuros materiales que van por delante

El Corporate Research Centre (CRC) de EADS en Ottobrunn junto con sus organismos y empresas asociadas, el CRC viene ocupándose desde hace muchos años del desarrollo de las denominadas “aleaciones con memoria de forma” (en inglés, shape memory alloys). Este tipo de metales inteligentes ya ha conquistado múltiples sectores, empleándose en el sector aeroespacial para mecanismos de desacoplamiento y conexiones de tubos, así como en cirugía, por ejemplo, para el ensanchamiento de vasos sanguíneos mediante stents. También existen aplicaciones más cotidianas, como monturas de gafas de gran elasticidad y aros de los sujetadores.

La explicación científica del “efecto memoria” es que se crea a temperaturas muy por debajo del punto de fusión, por medio de un cambio de fase -- reversible -- en estado sólido, llevado a cabo mediante plegado o cizallamiento de la estructura cristalina. Explica Schuster: “Suelo comparar este proceso con las piezas del dominó: todas ellas se caen. Lo que sucede en nuestras aleaciones es que, por así decirlo, vuelven a ponerse en pie”.

Entre las aleaciones “con cociente intelectual incorporado” se encuentran las de níquel-titanio, cobre-cinc-aluminio y oro-cadmio. En función de la gama de temperatura, que puede ajustarse a través de la composición de la aleación y deun “entrenamiento” termomecánico, se presentan distintos efectos. Las deformaciones aparecidas en la fase de bajas temperaturas pueden anularse una sola vez calentándolas hasta alcanzar la fase de altas temperaturas. Este efecto unidireccional (efecto simple) se aprovecha por ejemplo en los elementos de union para tubos que desarrollaron conjuntamente el CRC y EADS Astrium, que se aplican a las conducciones de combustible de los satélites. Al calentar lasuniones previamente ensanchadas éstas se fijan mediante contracción sobre los tubos del empalme, logrando una gran fuerza de sujeción. Cuando una aleación inteligente muestra un cambio de forma al calentarla o enfriarla sin que exista intervención de una fuerza externa, nos encontramos ante el denominado “doble efecto”.

Un ejemplo de ello es un prototipo de un cierre velcro “térmico” desarrollado y patentado en el CRC, que permite uniones reversibles y multidimensionales de piezas rígidas debido a que los elementos de unión pueden separarse y volver a unirse verticalmente uno con otro sin necesidad de consumir energía. Otro ejemplo que refleja las múltiples posibilidades de aplicación de las aleaciones con memoria de forma está ya en órbita alrededor de la Tierra. A fin de proteger durante el despegue las lentes del experimento Sciamachy situado a bordo del satélite científico Envisat-1, se cubrió la óptica con una tapa. Una vez en órbita, los alambres con memoria de forma abrieron los “ojos” del Sciamachy. Este mecanismo de apertura, basado en una aleación de níquel-titanio-cobre, ha sido desarrollado y cualificado conjuntamente por Astrium y Schuster.

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Cuando una aleación inteligente muestra un cambio de forma al calentarla o enfriarla sin que exista intervención de una fuerza externa, nos encontramos ante el denominado “doble efecto”. Un ejemplo de ello es un prototipo de un cierre velcro “térmico” desarrollado y patentado en el CRC, que permite uniones reversibles y multidimensionales de piezas rígidas debido a que los elementos de unión pueden separarse y volver a unirse verticalmente uno con otro sin necesidad de consumir energía.

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Fuente: http://www.eads.net/1024/es/pressdb/innovation_topic/Archiv/Intelligente%20Metalle.html