Crean el material más fino que puede cogerse con la mano

Imagine un material miles de veces más fino que una hoja de papel y cientos de veces más delgado que el film transparente o el papel de aluminio que utilizamos en la cocina. Creado por investigadores de la Universidad de Pensilvania, estas placas onduladas de óxido de aluminio son las más finas que pueden ser recogidas y manipuladas con la mano, y tan flexibles, que pueden recuperar su forma natural después de ser dobladas y retorcidas. Según publica Nature Communications, este ingenio podría ser utilizado en la aviación y en otras aplicaciones estructurales en las que la ligereza es imprescindible.

«Los materiales en la nanoescala suelen ser mucho más fuertes de lo que uno puede esperar, pero puede ser difícil utilizarlos en la macroescala», explica Igor Bargatin, responsable del estudio.

«Básicamente, lo que hemos creado es una placa única que tiene una dureza de nanoescala, pero que es lo suficientemente grande para que pueda ser manipulada con la mano. Eso no se ha hecho antes», señala el investigador.

El grafeno, que puede ser tan delgado como un solo átomo de carbono, ha sido el modelo para la creación de materiales ultradelgados, ya que el descubrimiento ganó el Premio Nobel de Física en 2010. El grafeno es muy apreciado por sus propiedades eléctricas, pero su resistencia mecánica es también muy atractiva. Sin embargo, el grafeno y otras películas atómicamente delgadas suelen necesitar ser estiradas como un lienzo en un marco, o incluso montadas en un soporte, para evitar que se curven o se retuerzan. El problema es que esto añade peso al material. El nuevo ingenio evita este problema siendo similar a «un cartón de huevos, pero en la nanoescala».

Las placas de los investigadores tienen entre 25 y 100 nanómetros de espesor y están hechas de óxido de aluminio, que se deposita en capas atómicas para lograr un control preciso del espesor y su forma distintiva de nido de abeja. «El óxido de aluminio es en realidad una cerámica, algo que es normalmente muy frágil -dice Bargatin-. Es de esperar que se rompa con mucha facilidad, pero las placas se doblan, se giran y se deforman sin perder su forma original, de tal manera que se podría pensar que están hechas de plástico. La primera vez que lo vimos, casi no podía creerlo».

La ondulación de las placas proporciona una mayor rigidez y existe un riesgo menor de que aparezcan grietas y daños que si fueran planas. Pero si a pesar de todo aparece un daño, es más difícil que afecte al resto de la estructura.

Los investigadores creen que esta combinación de características puede ser útil para la fabricación de materiales destinados a la creación de alas para robots voladores inspirados en insectos o en otras aplicaciones en las que la ligereza y la dureza mecánica son críticas.