Compuestos de fibra de carbono:
- Los materiales naturales como la seda de araña y el hueso obtienen su fuerza de estructuras jerárquicas que involucran cadenas de proteínas. Inspirándose en la naturaleza, los compuestos de fibra de carbono imitan estas estructuras al incorporar fuertes fibras de carbono en una matriz polimérica. Exhiben relaciones excepcionales entre resistencia y peso, superando a muchos materiales biológicos.
Grafeno:
- El descubrimiento del grafeno, una capa de átomos de carbono de un solo átomo de espesor dispuestos en una red hexagonal, reveló un material con propiedades notables. El grafeno es increíblemente fuerte, más rígido que el diamante, pero extraordinariamente ligero y flexible. Los científicos están explorando posibles aplicaciones del grafeno en compuestos y dispositivos electrónicos.
Acero de ultra alta resistencia:
- Las técnicas de procesamiento avanzadas han permitido el desarrollo de acero de ultra alta resistencia (UHSS). Al refinar la estructura del grano e incorporar elementos de aleación y tratamientos térmicos, el UHSS logra una resistencia notable manteniendo una tenacidad adecuada. Encuentra aplicaciones en las industrias automotriz, aeroespacial y de la construcción.
Cerámica de inspiración bio:
- El nácar, que se encuentra en las conchas de los moluscos, presenta una excelente combinación de resistencia y dureza debido a su microestructura de ladrillo y mortero. Los investigadores han desarrollado con éxito cerámicas similares al nácar imitando este diseño natural, lo que ha dado lugar a materiales ligeros y tolerantes a daños para diversas aplicaciones de ingeniería.
Seda de araña sintética:
- Los avances en ingeniería genética y química de proteínas han permitido a los científicos producir fibras sintéticas de seda de araña. Estas fibras igualan la fuerza y dureza de la seda de araña natural y ofrecen interesantes posibilidades para textiles livianos, suturas médicas y materiales de base biológica.
Aleaciones de titanio:
- En el campo de la metalurgia, las aleaciones de titanio se han convertido en materiales de altas prestaciones. Combinan fuerza, bajo peso y excelente resistencia a la corrosión, lo que los hace valiosos en entornos aeroespaciales, de implantes médicos y marinos.
Metales celulares:
- Inspirándose en espumas y panales naturales, los investigadores han diseñado metales celulares con estructuras celulares adaptadas. Estos materiales proporcionan una absorción de energía excepcional y una relación resistencia-peso, y encuentran aplicaciones en protección contra impactos, gestión térmica y componentes livianos.
Si bien estos ejemplos demuestran nuestra capacidad para igualar o incluso superar la naturaleza, es importante reconocer que muchos materiales naturales aún guardan secretos y complejidades que continúan inspirando la investigación y la innovación continuas en ciencia e ingeniería de materiales.
