La ciencia analiza un material extra?o y descubre la aleaci¨®n con fuerza de Superman que desaf¨ªa las leyes del calor
Esta nueva aleaci¨®n, conocida como im¨¢n de pirocloro, muestra unas propiedades magn¨¦ticas que pueden revolucionar el mundo de la exploraci¨®n espacial o el desarrollo de tecnolog¨ªas complejas.
La dilataci¨®n t¨¦rmica hace referencia al aumento o disminuci¨®n del tama?o de los materiales cuando se exponen a alguna fuente de calor o fr¨ªo, lo que puede ser un gran problema a la hora de desarrollar tecnolog¨ªas m¨¢s precisas y complejas, como las naves espaciales o los instrumentos de precisi¨®n. Sin embargo, materiales como el invar muestran cierta resistencia a la temperatura.
Esta aleaci¨®n de hierro y n¨ªquel es muy conocida en entornos profesionales gracias a presentar una deformaci¨®n muy baja frente a altas temperaturas, una propiedad que hasta ahora no hab¨ªa sido explicada.
Investigadores de la TU Wein de Viena, en colaboraci¨®n con miembros de la Universidad de Ciencia y Tecnolog¨ªa de Pek¨ªn, han descubierto que las propiedades magn¨¦ticas de esta aleaci¨®n son lo que le permite resistir mejor la temperatura. Una vez descubierto, y a trav¨¦s de simulaciones por ordenador, han desarrollado una aleaci¨®n a¨²n m¨¢s resistente al calor: el im¨¢n de pirocloro.
Compuesto por cuatro metales diferentes - circonio, niobio, hierro y cobalto - el im¨¢n presenta una estructura magn¨¦tica mucho m¨¢s fuerte y estable que el invar, lo que se traduce en un material de gran resistencia con la capacidad de mantener la forma ante temperaturas extremas.
De acuerdo con los resultados, la nueva aleaci¨®n ha conseguido presentar dimensiones incre¨ªblemente estables en un rango de temperaturas que sobrepasan los 400 grados Kelvin (126 C?), presentando una deformaci¨®n media de ¡°una diezmil¨¦sima parte del uno por ciento por grado Kelvin¡±.
?C¨®mo funciona?
Seg¨²n Sergii Khmelevskyi, del Centro de Investigaci¨®n Cient¨ªfica de Viena (VSC), estos cambios de temperatura forman parte de la base de las leyes de la f¨ªsica, afectando a cualquier tipo de material.
¡°Cuanto m¨¢s alta es la temperatura en un material, m¨¢s tienden a moverse los ¨¢tomos, y cuanto m¨¢s se mueven, m¨¢s espacio necesitan. Este efecto es la base de la expansi¨®n t¨¦rmica¡± afirma el cient¨ªfico.
Sin embargo, estas propiedades cambiantes si se pueden contrarrestar, de forma que eviten la expansi¨®n del material a trav¨¦s de la presencia de una fuerza contraria.
¡°No se puede evitar, pero es posible producir materiales en los que se compense casi exactamente con otro efecto compensatorio¡±, a?adi¨® Khmelevskyi.
En el caso del im¨¢n, gracias a sus propiedades magn¨¦ticas, los responsables de aplicar una fuerza compensatoria son los electrones. A medida que sube la temperatura, estas part¨ªculas cambian de estado, lo que provoca una disminuci¨®n del orden magn¨¦tico del material y, en consecuencia, una contracci¨®n del material en s¨ª mismo.
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