La NASA desarrolla una aleación metálica 1.000 veces más resistente con impresión 3D

Un equipo de investigadores de la NASA ha desarrollado una nueva aleación metálica, la GRX-810, que es 1.000 veces más resistente que las actuales del mercado. Y la razón por la que te lo contamos hoy, es porque han utilizado la impresión 3D para llevar a cabo este proyecto de investigación. Utilizaron la fabricación aditiva para dispersar uniformemente los óxidos a nanoescala en la aleación, proporcionando mejores propiedades térmicas y mecánicas. Se dice que el material es capaz de soportar temperaturas de hasta 1093°C y podría tener un impacto significativo en la fabricación de motores de cohetes, entre otros.

La aleación metálica se alcanzó mediante el refuerzo por dispersión de óxido, un método que consiste en esparcir pequeñas partículas de óxido en una matriz metálica para aumentar su fuerza, resistencia al calor y ductilidad. En el caso de la NASA, no se sabe qué metal se utilizó originalmente, pero lo más frecuente es que esta técnica utilice aleaciones de níquel o hierro-aluminio. Hay que tener en cuenta que la dispersión del óxido suele ser un proceso largo y costoso. Sin embargo, al basarse en la fabricación aditiva y la modelización termodinámica, pudieron reducir significativamente estos tiempos y costes, y afirma haber descubierto la composición óptima de la aleación en sólo 30 simulaciones.

Características del GRX-810 de la NASA

Los investigadores utilizaron modelos informáticos de gran precisión para determinar la composición del GRX-810, especialmente en lo que respecta a la cantidad de óxidos requeridos. Después, utilizaron la impresión 3D para inyectar uniformemente los óxidos a nanoescala en el GRX-810. Este método de dispersión permitió producir de forma rápida y barata una aleación duradera, más maleable y resistente a las temperaturas extremas. Su resistencia también se ha incrementado significativamente. De hecho, según el equipo, el GRX-810 es 1.000 veces más fuerte que los materiales desarrollados hasta ahora. Dale Hopkins, subdirector del proyecto Transformational Tools and Technologies de la NASA, añadió: “Este avance es revolucionario para el desarrollo de materiales. Los nuevos tipos de materiales más resistentes y ligeros son la clave del objetivo de la NASA de cambiar el futuro del vuelo. Antes, un aumento de la resistencia a la tracción solía disminuir la capacidad de un material para estirarse y doblarse antes de romperse. Esto demuestra que nuestra nueva aleación es extraordinaria”.

Aún queda por ver el impacto que el GRX-810 desarrollado por la NASA podría tener en la industria aeroespacial. Podría utilizarse en la fabricación de motores de avión para reducir el consumo de combustible gracias a su mayor durabilidad y resistencia térmica. También se reducirían los costes de explotación y mantenimiento. Cuando hablan sobre el rendimiento del GRX-810, los equipos explican que la aleación tiene el doble de resistencia para soportar fracturas, tres veces y media más de flexibilidad y 1.000 veces más de durabilidad bajo tensiones de alta temperatura. ¡Estas características sin duda abren el campo de posibilidades de la industria aeroespacial!

Este es sólo el primer paso de la NASA, que pretende utilizar la modelización termodinámica y la fabricación aditiva para avanzar en la creación de materiales innovadores. Tim Smith, científico de materiales del Centro de Investigación Glenn de la NASA, y uno de los inventores de la nueva aleación metálica, concluye:

«La aplicación de estos dos procesos ha acelerado drásticamente el ritmo de desarrollo de nuestros materiales. Ahora podemos producir nuevos materiales más rápidamente y con mejores prestaciones que antes.»

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*Créditos foto de portada: NASA