¿Un material que se expanda al estirarlo y también al apretarlo?

Si estiramos una banda elástica, se vuelve más delgada. Es un comportamiento físico que vemos en la mayoría de los materiales "comunes". Desde el siglo XX, se conoce un comportamiento opuesto: los materiales auxéticos (o augéticos) se expanden en la dirección ortogonal respecto a la dirección hacia la que se les estira. Asimismo, se encogen cuando se comprimen.

Debido a sus propiedades especiales, los materiales auxéticos permiten funcionalidades completamente nuevas y soluciones de diseño para una amplia gama de productos innovadores con propiedades funcionales ajustables, incluyendo aplicaciones en tecnología médica o en el desarrollo de equipamiento de protección como cascos de bicicleta o chalecos de seguridad.

El equipo de Thomas Heine, profesor de química teórica en la Universidad Técnica de Dresde en Alemania, ha descubierto ahora un fenómeno del que no se tenía conocimiento. A partir del borofeno, una lámina de boro con un grosor del orden de un átomo, estos investigadores han encontrado que se produce una forma estable si se añade paladio. La modelización computacional muestra que este material se comporta como un material auxético cuando se le tensa, pero se expande como un material ordinario cuando se le comprime. En otras palabras, independientemente de si se tensa o se comprime, el material siempre se expande.

Heine y sus colegas han examinado detalladamente el material, con especial atención a su estabilidad y sus propiedades mecánicas y electrónicas. A partir de este análisis, creen factible diseñar otros materiales que posean esa misma conducta. "Estos nuevos materiales podrían dar lugar a aplicaciones innovadoras en nanotecnología ", opina Heine. "Una transferencia a materiales macroscópicos es igualmente concebible".

Independientemente de si se tensa o se comprime, el nuevo material siempre se expande, en la dirección de las flechas azules. (Imagen: Thomas Heine et al.)

El estudio, titulado “Half-auxeticity and anisotropic transport in Pd decorated two-dimensional boron sheets”, se ha publicado en la revista académica Nano Letters. (Fuente: NCYT de Amazings)