Crean espuma metálica compuesta que resiste miles de ciclos de carga a más de 500 °C

Buenos Aires-(Nomyc)-La Espuma Metálica Compuesta (CMF) demostra que está lista para enfrentarse a los desafíos más exigentes, luego de que investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, en Estados Unidos, confirmaron que este material no solo resiste cargas pesadas, sino que mantiene su integridad mecánica incluso cuando se expone de forma prolongada a temperaturas de 400 °C y 600 °C, lo que la convierte en una opción de alto valor en sectores donde los materiales convencionales simplemente no dan la talla.

Rendimiento excepcional en condiciones límite: la clave de la resistencia del CMF está en su estructura porosa, formada por esferas metálicas huecas que en este caso es de acero inoxidable, encapsuladas dentro de una matriz también metálica, que   configuración, que recuerda a un panal ultrarresistente y combina ligereza, tenacidad y eficiencia térmica.

Durante las pruebas, los investigadores sometieron las muestras a más de 1,3 millones de ciclos de carga entre 6 y 60 megapascales a 400 °C, sin que el material mostrara signos de fatiga y a 600 °C, resistió más de 1,2 millones de ciclos entre 4,6 y 46 megapascales, lo que sorprende, si se tiene en cuenta que los aceros sólidos tradicionales pierden gran parte de su resistencia a esas temperaturas.

Aplicaciones reales: este tipo de desempeño, no solo es prometedor en el laboratorio, sino que abre la puerta a mejorar la seguridad y eficiencia de componentes sometidos a condiciones extremas, como:

• Álabes y conductos de motores a reacción.
• Frenos y sistemas térmicos en automóviles eléctricos.
• Revestimientos para reactores nucleares.
• Estructuras de vehículos hipersónicos y satélites.
• Contenedores para transporte de materiales peligrosos.

En la actualidad, existen proyectos en curso que exploran el uso de CMF para mejorar la protección pasiva contra incendios en vehículos eléctricos y en sistemas ferroviarios de alta velocidad y también, se considera el posible uso para el almacenamiento seguro de residuos radiactivos, donde su capacidad de aislamiento térmico y absorción de energía puede prevenir accidentes graves.

Un paso hacia la eficiencia y la seguridad: uno de los elementos más importantes es que el CMF puede reemplazar materiales mucho más pesados, reduciendo así el consumo energético durante el transporte y la operación de sistemas industriales. 

En el sector aeronáutico, por ejemplo, cada kilo ahorrado puede traducirse en una reducción importante de emisiones de CO₂ y esta ligereza, sumada a su robustez, la hace ideal para tecnologías que buscan maximizar la eficiencia energética sin comprometer la seguridad.

Además, su resistencia a la fatiga térmica ofrece una mayor vida útil, lo que implica menos necesidad de mantenimiento, menos residuos industriales y una gestión más eficiente de los recursos materiales.

Potencial: el CMF representa una innovación con alto impacto potencial en la transiciónhacia una industria más sostenible y algunas de las formas en que esta tecnología puede marcar la diferencia incluyen:

• Reducción de peso en vehículos y aeronaves, lo que disminuye el consumo de combustibles fósiles y mejora el rendimiento energético.
• Mayor durabilidad de infraestructuras críticas, lo que reduce la frecuencia de sustituciones y alarga el ciclo de vida útil de componentes expuestos al calor.
• Mejora en la gestión de residuos peligrosos y radiactivos, con contenedores más seguros y eficientes.
• Sistemas de protección pasiva frente a incendios y explosiones, que pueden salvar vidas en caso de accidentes industriales.

La CMF no es solo una curiosidad de laboratorio: es un material del presente con impacto tangible y un aliado real en la lucha contra la crisis climática, ya que su adopción en sectores estratégicos puede acelerar la descarbonización de industrias pesadas y mejorar la seguridad en áreas clave, como el transporte y la generación energética y por todo esto, en un mundo que exige más eficiencia con menos impacto, soluciones como la espuma metálica compuesta no solo son bienvenidas, sino imprescindibles.

A modo de resumen, la espuma metálica compuesta (CMF): resistente a temperaturas extremas:

• Soporta cargas cíclicas sin fallos hasta 600 °C.
• Alta relación resistencia-peso + gran aislamiento térmico.
• Aplicaciones: aviación, energía nuclear, transporte de materiales peligrosos.
• Tecnología desarrollada con apoyo de entidades reguladoras.

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