La nueva aleación de metal es 100 veces más duradera que el acero de alta resistencia

Los investigadores de Sandia National Laboratories muestran una simulación por computadora utilizada para predecir la resistencia al desgaste sin precedentes de su aleación de platino y oro, y un tribómetro ambiental utilizado para demostrarlo. (Foto por Randy Montoya)
Los investigadores de Sandia National Laboratories muestran una simulación por computadora utilizada para predecir la resistencia al desgaste sin precedentes de su aleación de platino y oro, y un tribómetro ambiental utilizado para demostrarlo. (Foto por Randy Montoya)
Una aleación de platino y oro desarrollada por investigadores estadounidenses es la primera aleación de metal que está en la misma categoría que el diamante y el zafiro para la resistencia al desgaste.

El equipo de investigación, de Sandia National Laboratories en Nuevo México, cree que el material, que es 100 veces más duradero que el acero de alta resistencia, es el metal más resistente al desgaste en el mundo.

"Mostramos que hay un cambio fundamental que puede hacer en algunas aleaciones que impartirán este tremendo aumento en el rendimiento en una amplia gama de metales reales y prácticos", dijo el científico de materiales Nic Argibay, autor de un artículo reciente que informa los hallazgos en materiales avanzados. .

Aunque los metales son fuertes, se desgastan con el tiempo cuando se frotan contra otros metales, a menos que estén equipados con una barrera protectora o revestimiento como el aceite de motor. Para la electrónica, esta capa generalmente está hecha de oro u otro metal precioso, y también se desgasta con el tiempo.

El recubrimiento de platino y oro de Sandia podría ahorrarle a la industria de la electrónica más de $ 100 millones al año en materiales solamente, dijo Argibay, y hacer que los productos sean más duraderos y confiables.

"Estos materiales resistentes al desgaste podrían proporcionar beneficios de confiabilidad para una gama de dispositivos que hemos explorado", dijo Chris Nordquist, un ingeniero de Sandia que no participó en el estudio. "Las oportunidades de integración y mejora serían específicas del dispositivo, pero este material proporcionaría otra herramienta para abordar las limitaciones actuales de confiabilidad de los componentes microelectrónicos de metal".

Aunque su mezcla de 90% de platino y 10% de oro no es nueva, la teoría detrás de esto es. Argibay y su coautor Michael Chandross fueron en contra de la sabiduría convencional, que dictamina que la capacidad de un metal para resistir la fricción se basa en lo difícil que es. En su lugar, teorizaron que el desgaste estaba relacionado con la resistencia de un metal al calor, y diseñaron su aleación con eso en mente.

"Muchas aleaciones tradicionales se desarrollaron para aumentar la resistencia de un material al reducir el tamaño del grano", dijo John Curry, un postdoctoral designado en Sandia y primer autor del artículo. "Aún así, en presencia de tensiones y temperaturas extremas, muchas aleaciones se vuelven más gruesas o blandas, especialmente bajo fatiga. Vimos que con nuestra aleación de platino y oro la estabilidad mecánica y térmica es excelente, y no vimos muchos cambios en la microestructura durante periodos inmensamente largos de tensión cíclica durante el deslizamiento ".