Ciencia de los materiales
Hacia la cerámica dúctil
Lograr cerámicas dúctiles, una clase de materiales largamente buscada por la comunidad científica, permitiría disponer de cerámicas que serían excepcionalmente duras, capaces de soportar temperaturas muy altas y menos propensas a la corrosión que los metales, prestaciones de las cerámicas convencionales, pero que además serían capaces de soportar deformaciones o perforaciones, accidentales o intencionadas para dar forma a piezas, sin fracturarse, una propiedad llamada ductilidad.
El equipo de Suneel Kodambaka, de la Escuela Henry Samueli de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, perteneciente a la Universidad de California en la ciudad estadounidense de Los Ángeles (UCLA), se centró en una clase especial de carburos cuyos átomos se mantienen juntos por tres tipos de enlaces químicos (iónico, covalente y metálico). La combinación de los tres enlaces, creen los investigadores, es lo que hace a estos materiales resistentes a fracturas. Para validar esa hipótesis, el equipo efectuó pruebas de compresión sobre cristales individuales de dos de estos compuestos, carburo de zirconio y carburo de tantalio.
Kodambaka y sus colaboradores observaron que los cristales se deformaron, es decir, cambiaron su forma sin romperse, a temperatura ambiente. Esto mostró que el tamaño de los cristales y su orientación desempeñan un papel importante en el comportamiento mecánico de los materiales. Esta es la clave para crear cerámicas dúctiles.
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Las cerámicas que soportan temperaturas ultraelevadas son muy deseables en el campo aeroespacial y otras industrias donde se necesitan componentes estructurales capaces de mantener su resistencia y estabilidad a temperaturas altas, a fin de que resulten lo bastante duraderos. La clase investigada de carburos es atractiva para estas aplicaciones. Hallar un modo práctico de conservar las mejores propiedades de las cerámicas tradicionales y al mismo tiempo incorporar una cualidad tan importante como es la ductilidad, abrirá las puertas de una revolución en la ciencia de los materiales y en numerosos sectores industriales.
