Las futuras naves espaciales podrian construirse con ‘huesos’ creados en impresoras 3D

Un equipo de científicos alemanes ha creado, a través de la impresión 3D, un material ligero pero fuerte, inspirado en la intrincada arquitectura microscópica de los tejidos vivos, como la de, por ejemplo, los huesos humanos. Este logro podría allanar el camino a los materiales superligeros que la NASA pretende utilizar en un futuro para construir naves más ligeras y también más baratas.

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“El objetivo a largo plazo en la ingeniería de cara a crear nuevos materiales es que sean más ligeros y más fuertes, pero hay una especie de límite alcanzado con los materiales estándar. Una forma de llegar más allá es fijarse en lo que hace la naturaleza, así que este nuevo logro es un paso más para acercarse al objetivo final”, ha señalado el autor principal del estudio, Jens Bauer, del Karlsruhe Institute of Technology (KIT).

Los materiales industriales como el acero suelen ser muy densos y pesados,lo  que es una desventaja si lo que se trata de construir es algo fuerte pero ligero, como un avión. A pesar de que los expertos han logrado hacer materiales artificiales, como espuma de aluminio, que está lleno de bolsas de aire para aligerar su peso, todavía hay algunas barreras en este sector.

En este sentido, los expertos destacan que la madera y el hueso no parecen tener este problema. Se trata de tejidos vivos, materiales celulares naturales, porosos, pero que siguen siendo fuertes, todo debido a cómo están colocadas las bolsas de aire en su estructura. En la espuma de metal, las burbujas de aire son aleatorias, y también lo es la estructura, pero en la madera y el hueso, hay un complejo patrón de arquitectura que se entrecruza a través de todas esas bolsas de aire y que están diseñadas para soportar cargas.

La madera y el hueso tienen otra ventaja: su arquitectura celular se inicia en muy pequeñas escalas microscópicas, lo que les permite aprovechar el efecto del tamaño. Son todos estos aspectos los han llevado a los investigadores alemanes a escoger la estructura del hueso como ejemplo de nuevo material ligero y resistente.

Utilizaron una máquina de litografía láser 3D para construir diminutas microestructuras de un compuesto de cerámica-polímero. Hicieron varios diseños diferentes de redes cúbicas con tirantes diagonales en las estructuras, en forma de panal hexagonal. “Estos materiales de construcción ligeros son extraordinariamente difíciles, pero en las pruebas superaron la resistencia de todos los materiales de ingeniería con una densidad menor que el agua”, según los investigadores.

Por el momento, las dificultades de este tipo de materiales es que “no hay buena manera de producirlos” porque “la tecnología es muy joven”, según ha indicado Bauer. Sin embargo, el científico cree que este material “aumenta la esperanza de que estas construcciones inspiradas en la naturaleza puedan generar algún día estructuras seguras y mucho más ligeras que se puedan emplear en el espacio”.

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