¿Cuáles son los materiales del futuro?

El potencial que tienen las aplicaciones del grafeno para mejorar la sociedad es de sobra conocido en muchos ámbitos. Se trata de una sustancia formada por átomos de carbono puro organizados en hexágonos regulares que se caracteriza por su extraordinaria dureza, ligereza, flexibilidad y conductividad. Aunque no es tan conocido como el grafeno, el shrilk es otro de los materiales del futuro que más posibilidades ofrece. El resultado es un compuesto tan resistente como el aluminio, pero mucho más ligero. Al igual que los seres vivos disponen de mecanismos para reparar las heridas, algunas sustancias son capaces de regenerarse a sí mismas al sufrir roturas o arañazos. Estos compuestos aúnan la fortaleza de los metales con la ligereza de las espumas. El estaneno es un nuevo material que todavía está siendo desarrollado por la ciencia, pero que tiene un potencial enorme en el campo de la electrónica debido a su superconductividad y a su capacidad para aislar el calor. Estos son algunos de los materiales del futuro que más se van a utilizar durante las próximas décadas.

Metales transparentes Estos materiales van a ser una verdadera revolución para el sector de la construcción. Materiales biomiméticos Se trata de materiales que imitan otros generados por la naturaleza por sus geniales propiedades. Materiales Self-healing ó auto-reparables se trata de materiales capaces de repararse en caso de haber sufrido rayas o arañazos. Metamateriales se trata de materiales capaces de ser invisibles al ser sometidos a una determinada longitud de onda. Aerogel Se trata de un material coloidal generado por el secado supercrítico de geles líquidos de distintos elementos. Biohidrometalurgia No se trata de un material per se pero sirve para procesar y reciclar residuos electrónicos. Espumas metálicas a través de Metallic Injection Molding se pueden realizar gracias a la técnica de Metallic Injection Molding a través de la cuál inyectamos en una inyectora una mezcla de metal y polímero. Estos serán sin duda unos de los mejores materiales del futuro. Lo que os vamos a mostrar hoy son unas breves introducciones a lo que está por venir.

El grafeno es uno de los supermateriales más emocionantes, descubierto en 2004 por Andre Geim y Konstantin Novoselov, ganadores del Premio Nobel de Física en 2010, el grafeno es una capa de carbono de un átomo de espesor y tiene propiedades asombrosas. Es más fuerte que el acero, más ligero que el papel y más conductor que el cobre. Además, es transparente y flexible, lo que lo convierte en un material ideal para aplicaciones en electrónica, energía y medicina. Otro supermaterial con un gran potencial es el aerogel. Aunque es sólido, el aerogel es extremadamente ligero y tiene una densidad de hasta 99.8% aire. Es un excelente aislante térmico y acústico, lo que lo convierte en un material ideal para aplicaciones en la construcción y la industria del automóvil. El grafeno y el aerogel son solo dos ejemplos de los supermateriales que podrían cambiar el mundo en un futuro próximo, pero hay muchos más en desarrollo. Por ejemplo, los materiales metamateriales tienen propiedades ópticas y acústicas únicas que podrían utilizarse para crear dispositivos de invisibilidad o lentes superresistentes. Los nanotubos de carbono, hechos de láminas de grafeno enrolladas, son más fuertes que el acero y tienen una conductividad eléctrica excepcional. Se están investigando para aplicaciones en la industria aeroespacial y la electrónica. Estos supermateriales podrían llevar a avances significativos en la electrónica, la medicina, la construcción y muchas otras áreas. A medida que los científicos continúan investigando y desarrollando nuevos materiales, el futuro se ve emocionante y lleno de posibilidades.

El grafeno es uno de los materiales que suena con más fuerza como protagonistas de la próxima década. Fue descubierto por Andre Geim y Konstantin Novoselov de la Universidad de Manchester, Reino Unido en 2004, un hallazgo que les llevó a ganar el Premio Nobel de Física en el 2010. Según los investigadores es uno de los materiales más finos, flexibles, transparentes, fuertes y con mayor conductividad que existen. Tomás Palacios, ingeniero de Telecomunicaciones por la UPM y director del Centro de grafeno y materiales bidimensionales del MIT explica que en un par de años creo que habrá prototipos bastante avanzados de móviles y televisores flexibles fabricados con grafeno. También habrá una nueva generación de baterías que permitan almacenar muchísima más energía y se cargarán antes. Los metamateriales son otro material del futuro basado en la teoría de las capas invisibles que habla de la posibilidad de curvar la luz alrededor de un objeto de modo que parezca invisible, los investigadores trabajan en la creación de nanoestructuras que podrían tener diferentes aplicaciones, fundamentalmente en el ámbito de la defensa. El shrilk se trata de un nuevo material sintetizado por investigadores de la Universidad de Harvard. Entre sus principales ventajas se encuentra el hecho que de que posee una dureza equivalente a la del aluminio y la resistencia de la cutícula de los insectos, dos propiedades que unidas ofrecen muchas posibilidades para diferentes industrias. Su carácter biodegradable y biocompatible hacen que, hasta ahora, se haya enfocado hacia la medicina y la sustitución de los plásticos en productos de consumo. La tela de araña es otro de los materiales que acapara un mayor número de investigaciones, entre ellas, las de algunos grupos de investigación de la UPM. La resistencia y elasticidad de este material han llevado a su estudio en campos tan diferentes como la industria textil o la medicina. Gustavo Guinea, catedrático de Ciencia de Materiales del Centro de Tecnología Biomédica de la UPM, investiga junto a su equipo las posibles aplicaciones de la seda de araña en el tratamiento de enfermedades neuronales. Estamos demostrando que la seda puede servir como soporte estructural de tejidos obtenidos por cultivo celular in vitro y que puede ayudar a la regeneración de axones. El estaneno aunque su existencia solo se ha probado en el plano teórico, ya se habla de este material como uno de los que tendrá más aplicaciones e importancia en el futuro. Sus características, entre las que se encuentran su capacidad aislante y su superconductividad, lo convierten en un elemento muy bien posicionado en la búsqueda de ordenadores más rápidos y pequeños.