Nueva técnica para lograr la adherencia perfecta de metales con casi cualquier superficie

A través de un nuevo proceso de “esculpido a escala nanométrica”, metales como el aluminio, el titanio o el zinc pueden ser unidos de forma permanente a casi cualquier otro material, volverse hidrófobos o mejorar su biocompatibilidad. El espectro potencial de aplicaciones de estas “superconexiones” es extremadamente amplio, y va desde la metalistería en la industria hasta implantes más seguros en tecnología médica.

La nueva técnica es una adaptación hecha por el equipo de Jürgen Carstensen y Melike Baytekin-Gerngross, de la Universidad de Kiel en Alemania, de otra que previamente solo servía para semiconductores.

En el nuevo proceso, la superficie de un metal es convertida a efectos prácticos en un semiconductor, pudiéndosele aplicar el grabado químico y por tanto siendo posible modificarlo como se desee. Dicho proceso, a diferencia de otros métodos de grabado, no daña los metales, y no afecta a su estabilidad. De esta forma, podemos conectar permanentemente metales que con anterioridad no podían ser unidos con tanta eficacia, como el cobre y el aluminio.

Las superficies de los metales constan de muchos cristales y granos diferentes, alguno de los cuales son menos estables químicamente que otros. Estas partículas inestables pueden ser retiradas selectivamente de la superficie del metal mediante el grabado dirigido. La capa superior de la superficie adopta una forma rugosa por el proceso de grabado, creando una estructura superficial tridimensional. Esto cambia las propiedades de la superficie, pero no las del metal como un todo. Ello se debe a que el grabado solo tiene una profundidad de 10 a 20 micrómetros, una capa tan delgada como una cuarta parte del grosor de un cabello humano. El equipo de investigación denomina por tanto al proceso como “esculpido a escala nanométrica”.

Imagen de una superficie tratada con la nueva técnica de esculpido a escala nanométrica. (Foto: Melike Baytekin-Gerngross)

A través del proceso de grabado, se crea una estructura en 3D con diminutos ganchos. Si se aplica entonces un polímero adhesivo entre dos metales tratados, las superficies se traban entre sí en todas direcciones como un rompecabezas tridimensional. Estas conexiones 3D son prácticamente irrompibles. En los experimentos realizados por el equipo, era normalmente el metal o el polímero lo que se rompía, pero no la propia conexión.

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