En el Instituto de Investigaciones en Materiales (IIM)
de la UNAM, Ignacio Alejandro Figueroa Vargas y su equipo de colaboradores
desarrollaron un proceso para obtener piezas metálicas
de alta resistencia, en específico, de aleaciones de aluminio,
que se encuentra en trámite de patente.
Se trata de un procedimiento que, con la incorporación
de la solidificación rápida y la deformación
plástica, permite conseguir materiales con una estructura
específica, nanométrica, que no es posible lograr
por colada convencional o metalurgia clásica.
El científico recordó que el proyecto inició
como una necesidad de la industria automotriz de disminuir el
consumo de combustible de los autos; al mismo tiempo, reducir
la emisión de bióxido de carbono y, en consecuencia,
el efecto invernadero en la atmósfera.
Mediante la solidificación rápida (de aproximadamente
millón de grados Kelvin por segundo) se obtienen cintas
u hojuelas que sirven de base para piezas de mayor dimensión,
pero que conservan la misma nanoestructura, expuso el investigador.
En el momento que se hace una muestra de colada, y al
solidificar el material, los átomos se agrupan, hasta que
esos cúmulos crecen lo suficiente para chocar entre sí
y formar fronteras. A eso se le denomina tamaño de grano.
Entre más grandes son los “cúmulos”,
las propiedades mecánicas se ven afectadas, positiva o
negativamente, explicó Figueroa Vargas.
En contraste, la ventaja de este dispositivo es que al
momento de solidificar a alta velocidad, se puede obtener un material
con una estructura nanocristalina, es decir, con tamaños
nanométricos. También puede darse el caso de generar
una metálica vítrea o amorfa.
“La idea de este proceso es utilizar varias tecnologías
y adaptarlas a una sola. Por ejemplo, las hojuelas se pasan a
un triturador y luego a compactación, donde se les da la
forma deseada. Luego, se llega al proceso de extrusión
como tal, pero con la ventaja de que no se emplea calor. De ese
modo, las propiedades originales del material se preservan”.
Este proceso es muy noble, consiste básicamente
de una deformación en frío, y podemos trabajar cualquier
tipo de metal, explicó el universitario, que estudia el
aluminio porque es usado en gran medida en la industria automotriz,
pero también piensa probar con aleaciones base titanio,
hierro y cobre, entre otras.
Para producir el material se usa generalmente una atmósfera
inerte (sin oxígeno), y “realmente podemos emplear
cualquiera sin que se oxide”, sostuvo el autor del libro
Vidrios metálicos.
Asimismo, indicó que han determinado que el costo
de producción de este tipo de materiales podría
ser, por lo menos, 25 por ciento menor de los que actualmente
se obtienen, pero con la ventaja de tener una alta resistencia
mecánica.
Luego de año y medio desde el registro del dispositivo,
en abril de 2011, y después de obtener la primera evaluación
del Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial, “iremos
de lleno a trabajar con piezas más grandes”.
Ya se ha establecido contacto con representantes de la
industria para comenzar pruebas piloto, y existen compañías
interesadas en el proceso, anunció el doctor en Ingeniería
en Metalurgia y Materiales por la Universidad de Sheffield, Reino
Unido.
Sus investigaciones, dadas a conocer en revistas especializadas
como Journal of Materials Science, o Materials Transactions,
han sido posibles mediante colaboraciones con instancias como
la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, y
otras del Reino Unido y Francia.
De igual manera, en este proyecto se han formado recursos
humanos: estudiantes graduados de licenciatura y de maestría,
y otros más de doctorado que continúan sus indagaciones.
“Al formar parte de una universidad pública,
nuestro fin es que la investigación que se genere en los
laboratorios llegue a la población y la beneficie; ése
es mi interés”, finalizó.
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