Un nuevo método de calentamiento para ciertos metales podría conducir a mejores materiales de construcción resistentes a los terremotos.

Los investigadores y colegas de la Universidad de Tohoku han encontrado una forma económica de mejorar las propiedades de algunos metales con 'memoria de forma', conocido por su capacidad para volver a su forma original después de haber sido deformado. El método podría dar paso a la producción en masa de estos metales mejorados para una variedad de aplicaciones, incluidos los materiales de construcción resistentes a los terremotos.

La mayoría de los metales están hechos de una gran cantidad de cristales pero, en algunos casos, sus propiedades mejoran cuando están formadas por un solo cristal. Sin embargo, Los metales monocristalinos son caros de producir.

Los investigadores han desarrollado un método de producción más económico que aprovecha un fenómeno conocido como "crecimiento anormal de granos". Al usar este método, los múltiples 'granos' de un metal, o cristales, crecer irregularmente, unos a expensas de otros, cuando se expone al calor.

La técnica del equipo implica varios ciclos de calentamiento y enfriamiento que dan como resultado una barra de metal monocristalino de 70 centímetros de largo y 15 milímetros de diámetro. Esto es muy grande en comparación con los tamaños de las barras de aleación con memoria de forma actuales, haciéndolo adecuado para aplicaciones de construcción e ingeniería civil, dice Toshihiro Omori, el investigador principal del estudio.

Para producir la gran barra de metal monocristalino, una aleación de metal se calienta a 900 ° C y luego se enfría a 500 ° C, cinco veces. A esto le siguen cuatro ciclos de calentamiento a 740 ° C y luego se enfría a 500 ° C. Finalmente, el metal se calienta por última vez a 900 ° C. La omisión de los ciclos de calentamiento (740 ° C) / enfriamiento (500 ° C) a temperatura más baja no condujo al resultado monocristalino.

La aleación que usaron que está hecho de cobre, aluminio y manganeso, es un conocido metal con memoria de forma que es fácil de cortar con máquinas. Aumentar el tamaño de los cristales del material mejora drásticamente su elasticidad. Alterar su forma también lo hace bastante fuerte. Estas características combinadas lo hacen muy atractivo para construir estructuras que puedan resistir terremotos.

"Dado que la técnica actual es ventajosa para la producción en masa de monocristales debido a la simplicidad del proceso, este hallazgo abre el camino para aplicaciones de monocristales con memoria de forma para materiales estructurales, como para aplicaciones sísmicas en edificios y puentes, "concluyen los investigadores en su estudio publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza .