Los investigadores de ingeniería de la Universidad Tecnológica de Texas han desarrollado un método para caracterizar las propiedades superficiales de los materiales a diferentes temperaturas a nanoescala.

Conocer las propiedades de los materiales a diferentes temperaturas es importante en ingeniería, dijo Gregory McKenna, profesor de ingeniería química y cátedra de ingeniería John R. Bradford. Por ejemplo, la junta tórica de goma que falló durante el desastre del transbordador espacial de 1986 sirve como un trágico estudio de caso de lo que puede salir mal cuando los responsables de la toma de decisiones no tienen esto en cuenta.

El problema, él dijo, Se sabe que las propiedades de un material pueden cambiar radicalmente a nanoescala, una pequeña escala de aproximadamente 1/1000 del diámetro de un cabello humano en la que los científicos han comenzado a construir máquinas que sí funcionan. McKenna y la estudiante de posgrado Meiyu Zhai observaron varios polímeros y materiales explosivos para ver cómo variaban las propiedades de la superficie a nanoescala y cómo la superficie impacta las propiedades a nanoescala.

Sus primeros resultados sobre el "método de múltiples curvas" aparecieron en la revista revisada por pares, Journal of Polymer Science Parte B:Física de polímeros y fue destacado en Avances en ingeniería .

"La nanoescala es una gama divertida de tamaños donde los materiales tienen propiedades que no son las que esperamos, incluso en un escalón a la microescala, ", dijo." Estamos desarrollando métodos para caracterizar las propiedades de la superficie y relacionarlas con el comportamiento a nanoescala utilizando un nanoindentador y otros métodos de medición nanomecánicos ".

En nanoindentación, los investigadores pueden investigar tanto las propiedades elásticas (cómo los materiales retroceden cuando se empujan) como las propiedades viscosas (cómo fluye el material). El grupo ha encontrado varios resultados sorprendentes:por ejemplo, en otro trabajo, El equipo descubrió que las películas de policarbonato extremadamente delgadas se vuelven líquidas a nanoescala, mientras que son vidriosos en la escala de tamaño macroscópico. La nanoindentación se puede utilizar para relacionar las propiedades de la superficie con esta observación.

A medida que las máquinas se hacen cada vez más pequeñas, McKenna dijo:conocer esta información puede ser invaluable para los futuros ingenieros.