Formado por la compresión y la fusión de escamas de grafeno mediante una combinación de calor y presión, la creación resultante cuenta con una configuración esponjosa con tan sólo un cinco por ciento de la densidad de acero, pero con una fuerza diez veces superior. Basado en ese versátil material, el nuevo descubrimiento del MIT se describe este mes en la revista Science Advances. El nuevo material 3D de grafeno tiene una estructura de laberinto, compuesta por una superficie continua de una base de dos dimensiones.
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«La curvatura de la superficie en el espacio 3D es causada por la distribución de los anillos de pentágono y heptágonos de una manera determinada, haciendo que la característica de la geometría sea diferente al grafeno plano bidimensional. Este último está compuesto de átomos de carbono que están dispuestos en anillos hexagonales» dijo Zhao Qin a Digital Trends, uno de los científicos investigadores de este proyecto.
Pero no es sólo la fuerza y resistencia del nuevo material lo que hace que este descubrimiento sea emocionante. Las láminas planas bidimensionales de grafeno son intensamente fuertes, pero debido a su increíble delgadez no son particularmente útiles para la fabricación de materiales 3D que se puedan utilizar en el mundo real. Con este nuevo descubrimiento, ese ya no tiene que ser el caso.
«Tener la capacidad de diseñar y predecir la función mecánica de este material poroso de carbono 3D nos permitirá crear una serie de materiales ligeros, con densidad y funciones mecánicas conocidas, para amplias aplicaciones de ingeniería», continuó Qin. «Estas aplicaciones en arquitectura, infraestructura y el mundo de la construcción en general pueden eventualmente ayudar a reducir el uso de los materiales convencionales, como el acero, y por lo tanto reducir efectivamente el peso del edificio y el costo de mano de obra. La alta resistencia química de estos materiales de carbono también puede ayudar a hacer la arquitectura y la infraestructura más resistente.»
El grafeno se obtiene a partir de una sustancia abundante en la naturaleza, el grafito, pero los expertos consideran que su utilidad es prácticamente ilimitada. En este caso, si todo sale como planeado, en un futuro el uso de acero inoxidable en la construcción de casas y edificios podría ser cosa del pasado.
