Grupo de investigación de la Universidad Tecnológica de Helsinki en colaboración con VTT y el Royal Institute of Technology, Finlandia, muestran el primer ejemplo de material nanocompuesto liviano pero mecánicamente fuerte que imita las conchas nacaradas que permiten el escalado para procesos industriales. Se espera que los materiales sean viables en aplicaciones donde los materiales ligeros pero fuertes permiten beneficios particulares, p.ej. en telecomunicaciones, aplicaciones aeroespaciales, y vehículos.

La cáscara nacarada ha atraído a los científicos de materiales desde hace mucho tiempo, debido a su estructura ligera pero fuerte. Imitando el nácar, el nuevo material consiste en plaquetas inorgánicas a nanoescala alternas pegadas por polímeros, y los materiales se autoensamblan espontáneamente en un proceso de un solo paso para formar estructuras en capas, utilizando, por ejemplo, el proceso de fabricación de papel, cuadro, y difundir.

"La nueva invención se basa en un profundo conocimiento de los procesos de autoensamblaje en la ciencia de los materiales, ", dicen el doctor Andreas Walther y el profesor de la Academia Olli Ikkala que lideran el proyecto." Hemos utilizado autoensamblajes y jerarquías ya desde hace mucho tiempo en otros tipos de materiales para lograr propiedades funcionales. Un buen ejemplo de autoensamblaje lo dan las proteínas cuyas cadenas contienen de manera delicada la información de cómo ensamblarse como estructuras funcionales ”.

Ya se han explorado ampliamente diferentes materiales nanocompuestos. Sin embargo, Ha seguido siendo un desafío lograr propiedades o conceptos drásticamente mejorados que sean fácilmente escalables para aplicaciones tecnológicas a gran escala.

Los materiales ligeros y resistentes tienen varias aplicaciones

El nuevo material ha despertado un gran interés. Las propiedades se pueden ajustar fácilmente. En la actualidad muestra un módulo de tracción de 45 GPa, la resistencia a la tracción de 250 MPa, tiene una permeación de gas muy baja, y muestra muy buenas propiedades como escudo térmico al fuego expuesto. El material se ha desarrollado sobre la base de la financiación inicial de la Academia de Finlandia, como continúa UPM, una empresa mundial de productos forestales, que también tiene una patente pendiente sobre el concepto

"Creemos que el material puede resultar atractivo para las tecnologías móviles e incluso para la electrónica flexible como material de soporte y barrera, "dicen Walther e Ikkala.

Tras una mayor adaptación de los materiales y los procesos, Se espera que las aplicaciones relacionadas con los vehículos y la industria aeroespacial sean viables. Los materiales ligeros pero resistentes pueden generar ahorros de energía.

La naturaleza inspira nuevos materiales de alta tecnología.

El nuevo material es un ejemplo de biomimética, que tiene como objetivo imitar los materiales más atractivos de la naturaleza, pero en términos más simples.

"Los científicos de materiales están fascinados por la delicadeza de los materiales naturales. Las propiedades se han desarrollado debido al largo proceso de evolución y en algunos casos se pueden identificar propiedades extraordinarias relevantes para la tecnología. Además de las conchas nacaradas, los materiales que los científicos exploran, por ejemplo, imitaciones para la seda, mandíbulas, y huesos ".