Una revolucionaria aleación de bismuto, indio y estaño ha sido utilizada para desarrollar la primera red de metal líquido en el mundo, con aplicaciones experimentales que recuerdan en algún caso las escenas del ciborg que pasaba de sólido a líquido de la saga 'Terminator'.
Pu Zhang, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Universidad de Binghamton, Universidad Estatal de Nueva York, presenta en la revista
Additive Manufacturing la utilidad que da al nuevo material, que está hecho de aleación de Field. La mezcla, llamada así por su inventor, Simon Quellen Field, se vuelve líquida en el punto de fusión relativamente bajo de 62°C.
La aleación de Field se usa actualmente como refrigerante de metal líquido en ingeniería nuclear, entre otras aplicaciones, pero el equipo de Binghamton demuestra otras aplicaciones potenciales. Combinaron el material de celosía metálica con una carcasa de goma a través de un proceso de fabricación híbrido. Este novedoso proceso integra la impresión en 3D, la fundición al vacío y el revestimiento conforme (que se utiliza en circuitos electrónicos para proteger contra la humedad, el polvo, los productos químicos y las temperaturas extremas).
"Sin la carcasa, no funcionará, porque el metal líquido fluirá", dijo Zhang. "El esqueleto de la carcasa controla la forma y la integridad en general, por lo que el metal líquido en sí puede ser confinado en los canales. Pasamos más de medio año desarrollando este proceso de fabricación, porque este nuevo material de celosía es muy difícil de procesar. Es necesario encontrar el mejores materiales y parámetros de procesamiento".
El equipo de Watson hizo una serie de prototipos que recuperaron sus formas después de ser calentados hasta el punto de fusión, incluidas antenas de malla tipo "tela de araña", panales y balones de fútbol. Quizás la más parecida a 'Terminator', sin embargo, es una mano que se abre lentamente a medida que el enrejado de metal se derrite.
Estos prototipos ofrecen efectos visuales notables, pero las propiedades detrás de ellos podrían inspirar innumerables usos. Cuando el metal líquido está en estado sólido, es muy seguro y fuerte. Absorbe mucha energía cuando se aplasta; luego, después de un poco de calentamiento y enfriamiento, vuelve a su forma original y puede reutilizarse.
Zhang ve en esta nueva investigación de metal líquido muchas posibilidades para la NASA o las empresas privadas de viajes espaciales. Por ejemplo, los diseñadores de satélites podrían empaquetar la "telaraña" en un paquete pequeño y luego desplegarla como antena cuando esté en órbita. Quizás las estructuras para futuros asentamientos en la luna o Marte podrían ocupar menos espacio a bordo de un barco de exploración y luego expandirse cuando los astronautas lleguen a su destino.
Incluso podría tener sentido construir una nave interplanetaria usando un material de celosía de metal, dijo: "Una nave espacial puede estrellarse si aterriza en la luna o Marte con algún tipo de impacto. Normalmente, los ingenieros usan aluminio o acero para producir las estructuras de cojín , pero después de aterrizar en la luna, el metal absorbe la energía y se deforma. Se acabó, puede usarlo solo una vez. Usando la aleación de este campo, puedes chocar contra él como otros metales, pero luego calentarlo más tarde para recuperar su forma. Puedes usarlo una y otra vez".
El equipo de Watson ya está explorando cómo construir sobre esta investigación de celosías metálicas, incluidos diferentes tipos de estructura y materiales de revestimiento mejorados. Zhang todavía tiene un objetivo final en mente: "Nuestro sueño es construir un robot de celosía de metal líquido, y ahora tenemos una mano, así que estamos un paso más allá".
