{"id":41,"date":"2016-07-27T10:00:45","date_gmt":"2016-07-27T09:00:45","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/?p=41"},"modified":"2016-08-01T11:20:48","modified_gmt":"2016-08-01T10:20:48","slug":"diseno-de-materiales-con-propiedades-extraordinarias-mediante-la-aplicacion-de-deformaciones-elasticas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/2016\/07\/27\/41\/","title":{"rendered":"Dise\u00f1o de materiales con propiedades extraordinarias mediante la aplicaci\u00f3n de deformaciones el\u00e1sticas"},"content":{"rendered":"

Dr. Teresa P\u00e9rez Prado: Physical Metallurgy Group (IMDEA Materials Institute)<\/em><\/p>\n

En un banquete de la Sociedad Americana de F\u00edsica, el 29 de Diciembre de 1959, Richard Feynman pronunci\u00f3 su ya mundialmente famosa conferencia titulada \u201cThere is plenty of room at the bottom\u201d<\/em>. Por aquel entonces ya conceb\u00eda un mundo en el que los 24 vol\u00famenes de la Encyclopedia Britannica<\/em> se podr\u00edan escribir en la cabeza de un alfiler mediante un microscopio electr\u00f3nico. Adem\u00e1s, pronostic\u00f3 que, en el mundo de lo muy peque\u00f1o, estudiado actualmente en el \u00e1mbito de la Nanociencia y la Nanotecnolog\u00eda, se descubrir\u00edan fen\u00f3menos singulares que en aquel momento eran impredecibles.<\/p>\n

\"\"<\/a>Feynman probablemente se alegrar\u00eda de saber que, efectivamente, algunos de esos fen\u00f3menos est\u00e1n generando nuevos paradigmas en la fabricaci\u00f3n de materiales en el siglo XXI. Entre ellos, el que nos ocupa en este art\u00edculo es el dise\u00f1o de nuevos materiales mediante la aplicaci\u00f3n de grandes deformaciones el\u00e1sticas. Esta metodolog\u00eda se basa en el concepto de que los materiales nanoestructurados (l\u00e1minas delgadas, membranas monoat\u00f3micas, nanohilos, nanopart\u00edculas, nanocompuestos, materiales masivos nanocrystalinos) tienen en general resistencias mec\u00e1nicas elevad\u00edsimas y, por tanto, son capaces de soportar tensiones muy elevadas sin deformarse pl\u00e1sticamente y sin romperse.<\/p>\n

Por tanto, es posible generar en estos materiales campos de deformaciones el\u00e1sticas de mayor magnitud que en materiales convencionales, dando as\u00ed lugar a variaciones en sus par\u00e1metros de red anormalmente grandes o a transformaciones de fases que, a su vez, originan cambios dram\u00e1ticos en sus propiedades funcionales (electr\u00f3nicas, magn\u00e9ticas, \u00f3pticas, termoel\u00e9ctricas o catal\u00edticas). Dado que el campo de deformaciones el\u00e1sticas posee 6 dimensiones, incluyendo componentes de tracci\u00f3n y de cizalla, se dispone de gran flexibilidad para controlar las propiedades; algo equivalente a lo que se podr\u00eda hacer modificando la composici\u00f3n de una aleaci\u00f3n de 7 elementos. Los fundamentos b\u00e1sicos de la llamada \u201cingenier\u00eda de deformaciones el\u00e1sticas\u201d se han revisado recientemente en un art\u00edculo de la revista MRS Bulletin (J. Li, Z. Shan, E. Ma, MRS Bulletin, 39 (2014) 108), del que se ha extra\u00eddo la im\u00e1gen para este art\u00edculo.<\/p>\n

Uno de los logros de la ingenier\u00eda de deformaciones el\u00e1sticas con m\u00e1s \u00e9xito comercial es la tecnolog\u00eda del silicio deformado, gracias a la cual se vienen obteniendo desde hace a\u00f1os incrementos dram\u00e1ticos en la movilidad de los portadores. M\u00e1s recientemente, se ha conseguido aumentar la temperatura de transici\u00f3n superconductora cr\u00edtica y el campo magn\u00e9tico cr\u00edtico de microhilos de Nb mediante la aplicaci\u00f3n de deformaciones el\u00e1sticas de tracci\u00f3n pr\u00f3ximas al 3%. \u00c9stos y otros ejemplos notables est\u00e1n descritos en el art\u00edculo mencionado anteriormente.<\/p>\n

Recientemente un equipo del Instituto IMDEA Materiales<\/a> ha logrado fabricar titanio y circonio puros con un comportamiento ferromagn\u00e9tico a temperatura ambiente originado por la presencia de elevadas deformaciones el\u00e1sticas en estructuras nanocristalinas masivas de estos materiales producidas mediante torsi\u00f3n a alta presi\u00f3n (C.M. Cepeda-Jimenez, A. Hernando, J.M. Barandiar\u00e1n, M.T. P\u00e9rez-Prado, Scripta materialia 18 (2016) 41). A pesar de que las imanaciones de saturaci\u00f3n logradas son a\u00fan peque\u00f1as, varios \u00f3rdenes de magnitud inferiores a la del hierro, este estudio proporciona evidencia s\u00f3lida acerca de la enorme versatilidad y potencial de la ingenier\u00eda de deformaciones el\u00e1sticas para dise\u00f1ar materiales con propiedades extraordinarias. De hecho, hasta la fecha, s\u00f3lo se conoc\u00edan cuatro metales puros con comportamiento ferromagn\u00e9tico a temperatura ambiente (Fe, Co, Ni, Gd). El m\u00e1s joven de todos ellos, el Gd, fue descubierto hace ya 100 a\u00f1os.<\/p>\n

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Dr. Teresa P\u00e9rez Prado: Physical Metallurgy Group (IMDEA Materials Institute) En un banquete de la Sociedad Americana de F\u00edsica, el 29 de Diciembre de 1959, Richard Feynman pronunci\u00f3 su ya mundialmente famosa conferencia titulada \u201cThere is plenty of room at the bottom\u201d. Por aquel entonces ya conceb\u00eda un mundo en el que los 24 vol\u00famenes de la Encyclopedia Britannica se podr\u00edan escribir en la cabeza de un alfiler mediante un microscopio electr\u00f3nico. Adem\u00e1s, pronostic\u00f3 que, en el mundo de lo muy peque\u00f1o, estudiado actualmente en el \u00e1mbito de la Nanociencia y la Nanotecnolog\u00eda, se descubrir\u00edan fen\u00f3menos singulares que en aquel\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":209,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[36028,2396,36029],"tags":[36030,6725,36031,36032,36033,36034,36036,36035],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/41"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/users\/209"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=41"}],"version-history":[{"count":11,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/41\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":66,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/41\/revisions\/66"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=41"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=41"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/materialesavanzados\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=41"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}