Investigadores de la Universidad de Sevilla y otros centros españoles han descubierto cómo convertir determinados óxidos de circonio e itrio en superplásticos. Determinar la plasticidad y las condiciones óptimas de dureza ayuda al desarrollo del material cerámico que se usa en sectores como el energético y los tranportes.
En los últimos años los científicos estudian la composición y características de los materiales cerámicos más abundantes en la naturaleza para optimizar sus propiedades, sobre todo la respuesta mecánica, y que puedan competir con algunos metales.
En esta línea trabaja el grupo de Investigación Propiedades Mecánicas de Sólidos, adscrito al Departamento de Física de la Materia Condensada de la Universidad de Sevilla (US). Ahora, miembros de este equipo ha determinado bajo qué condiciones el óxido de circonio aleado con el óxido de itrio se convierte en un material de excepcional plasticidad, o material superplástico.
El estudio, que se publica en la revista Solid State Ionics, tiene aplicaciones prácticas en sectores como las energías renovables, la aeronáutica o la industria automovilística que requieren de materiales muy resistentes.
“En concreto, hemos estudiado las propiedades mecánicas de materiales cerámicos avanzados prestando especial atención a la evolución de su microestructura; ya que el movimiento de los granos y la naturaleza química de las fronteras de éstos es fundamental para saber si ese material será más o menos resistente", explica el catedrático de la Universidad de Sevilla Diego Gómez.
"Esto es especialmente crítico si el tamaño de grano promedio está por debajo de los 100 nanómetros –añade–. En este tipo de sistemas, la posible segregación química puede alterar de forma drástica la plasticidad del material, como así hemos puesto de manifiesto”.
El investigador añade: “Contrariamente a lo establecido en ciencia de materiales, muchas leyes comúnmente aceptadas dejan de ser válidas en materiales con tamaños de grano en el rango nanométrico (por debajo de 100 nanómetros). Por ejemplo, las distribuciones de tamaños de grano pueden seguir en algunos casos leyes totalmente diferentes a las aceptadas en los libros de texto”.
En la investigación también ha participado la Universidad de Extremadura y el Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (US-CSIC).
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