Material versátil que brilla al sufrir tensión mecánica

Unos científicos han creado un nuevo material vitrocerámico que emite luz en respuesta a la tensión mecánica, una propiedad conocida como mecanoluminiscencia.

Con un mayor desarrollo, el nuevo material podría utilizarse para crear una nueva clase de fuente de luz, que se encienda con la tensión mecánica.

El material podría ser útil para vigilar la carga que sufren articulaciones artificiales del cuerpo o para avisar de tensiones o fracturas peligrosas en edificios, puentes y otras estructuras.

La mayoría de los materiales que presentan mecanoluminiscencia se han fabricado en forma de polvo, que no es muy versátil, tal como argumenta Lothar Wondraczek, de la Universidad Friedrich Schiller de Jena en Alemania y miembro del equipo de investigación y desarrollo. Además de ser difícil de moldear en las geometrías necesarias, el polvo mecanoluminiscente requiere pasos adicionales de procesamiento, como la encapsulación en un material matriz.

En cambio, el nuevo material vitrocerámico mecanoluminiscente permite utilizar en él técnicas de procesamiento muy similares a las empleadas para el vidrio. Y al nuevo material se le puede dar prácticamente cualquier forma, incluyendo fibras, perlas o microesferas que puedan ser incorporadas a diversos componentes y dispositivos.

El nuevo material vitrocerámico emite luz en respuesta a la tensión mecánica que sufre. (Foto: Lothar Wondraczek, Friedrich Schiller University Jena)

El nuevo material vitrocerámico, que posee un elevado grado de transparencia, está hecho de cristales de galato de zinc dopado con cromo en una matriz de vidrio de germanato de potasio.

Esos cristales confieren al material sus propiedades mecanoluminiscentes, pero son tan pequeños que reducen muy poco la transparencia visual del vidrio.

En las pruebas realizadas, Wondraczek y sus colegas han comprobado que la respuesta mecanoluminiscente del nuevo material vitrocerámico es reproducible y recargable. También han constatado que el material exhibe una correlación directa con la energía del impacto. O sea que, cuanto más grande es la tensión mecánica que experimenta, más intensa es la luz que genera.

El equipo de Wondraczek expone los detalles técnicos del nuevo material y del proceso empleado para fabricarlo en la revista académica Optical Materials Express, bajo el título “Mechanoluminescence from highly transparent ZGO:Cr spinel glass ceramics”. (Fuente: NCYT de Amazings)