En un experimento innovador sin precedentes, investigadores observaron cómo una pieza de metal agrietada se curó sola. Las implicaciones de este hallazgo podrían marcar el comienzo de una nueva era de la ingeniería si el proceso se comprende y controla por completo. El estudio fue publicado en Nature.

El equipo de científicos de los Laboratorios Nacionales Sandia y la Universidad Texas A&M utilizó una técnica especializada de microscopio electrónico de transmisión para someter una pieza de platino de 40 nanómetros de espesor a tensión repetida, lo que causó grietas microscópicas conocidas como daños por fatiga.

Tras aproximadamente 40 minutos de observación, los científicos vieron que el metal comenzaba a fusionarse y repararse. Esta autocuración espontánea ocurrió a escalas ultrapequeñas y abrió un campo de posibilidades inexploradas para la comunidad científica de los materiales.

El equipo expresó su asombro por la inesperada observación y admitió que inicialmente no buscaban ese resultado. Sin embargo, el presente hallazgo proporciona evidencia innegable de que los metales poseen una capacidad intrínseca de autorreparación, al menos en casos de daño por fatiga a nanoescala.

Sorpresas 

Este sorpresivo descubrimiento se alinea con el estudio de 2013 realizado por el científico de materiales Michael Demkowicz de la Universidad de Texas A&M. Su anterior trabajo predijo que la curación de nanofisuras podría ocurrir debido a cambios en los límites de pequeños granos cristalinos dentro de los metales sometidos a estrés. Ahora, los modelos informáticos actualizados corroboran el comportamiento de autocuración observado en el experimento.

Uno de los aspectos más prometedores de este proceso de autorreparación es que se produjo a temperatura ambiente, a diferencia de lo convencional donde el metal requiere altas temperaturas para cambiar su forma. Cabe destacar que el experimento se realizó en el vacío. Ahora queda averiguar si ocurrirá lo mismo en condiciones ambientales estándar.

Aplicaciones 

Los investigadores especulan que la soldadura en frío, un proceso en el que las superficies metálicas se acercan lo suficiente como para que sus átomos se enreden, puede explicar este fenómeno notable.

Por lo general, las capas delgadas de aire o contaminantes dificultan este proceso en los entornos cotidianos. No obstante, en el vacío utilizado durante el experimento, los metales puros podrían unirse de manera efectiva al forzarse lo suficientemente cerca.

El potencial de los metales autorreparables en la construcción, el transporte, la electrónica y la exploración espacial es asombroso. Comprender y aprovechar completamente esta capacidad nos permitirá producir puentes, motores y teléfonos inteligentes que sean capaces de repararse a sí mismos de forma autónoma, reduciendo los costos de mantenimiento y extendiendo la vida útil del producto.

Demkowicz es optimista de que este hallazgo inesperado impulsará a los investigadores enfocarse en los territorios inexplorados de la ciencia de los materiales. Solo conseguiremos más avances innovadores si reconocemos que existen materiales que exhiben propiedades extraordinarias en las circunstancias adecuadas. Podemos hacerlo posible.