Metales sólidos comportándose como fluidos

Unos investigadores han descubierto que, a escala microscópica, el deslizamiento de una pieza metálica sólida sobre otra puede generar efectos más propios de un fluido.

El inesperado hallazgo aporta nuevos datos sobre los mecanismos de desgaste, y sobre formas de conseguir superficies maquinadas (trabajadas a máquina) que puedan ayudar a mejorar la durabilidad de las piezas metálicas.

Las observaciones hechas con un microscopio y una cámara de alta velocidad han revelado la formación de abolladuras, pliegues, fisuras, y hasta marcas que recuerdan a remolinos, en la superficie del metal.

Tal como subraya Srinivasan Chandrasekar, profesor de ingeniería industrial en la Universidad Purdue, en West Lafayette, Indiana, Estados Unidos, se trata de efectos asociados normalmente a los fluidos, no a los sólidos.

Estos resultados fueron toda una sorpresa para los investigadores, debido a que el experimento se realizó a temperatura ambiente y las condiciones de deslizamiento no generaron suficiente calor como para ablandar el metal.

Ésta es también la primera vez en que se logra captar imágenes directas de cómo se comportan metales que deslizan uno sobre otro, a una escala de entre 100 micrones y 1 milímetro.

Numerosas piezas mecánicas, desde rodamientos hasta pistones de motores, experimentan la clase de deslizamientos analizada en el nuevo estudio.


Ya se sabía que a veces se desprenden pequeños trocitos de metal de superficies que se deslizan unas sobre otras. La creencia más común ha sido que esto requiere de muchos ciclos de frotamiento, pero lo que ha descubierto el equipo de Chandrasekar, Narayan Sundaram y Yang Guo, es que, bajo ciertas condiciones, no son necesarios muchos ciclos para que se formen esas fisuras y las demás marcas. Esto puede suceder muy rápidamente, lo cual acelera el desgaste.

Los autores de la investigación están desarrollando modelos para estudiar más a fondo el fenómeno, averiguar bajo qué condiciones los metales sólidos se comportan como fluidos, y entender todas las repercusiones que esa conducta puede tener en los metales.

Lo descubierto en este estudio también podría conducir a superficies de mejor calidad en el procesamiento de materiales.

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