Con este nuevo material inspirado en los dientes podríamos construir aviones más fuertes

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Imagen: Universidad de Míchigan

¿En qué se parecen los aviones a los dientes? Los aviones deben soportar un constante estrés mecánico sin agrietarse, pero no pueden ser blandos. Con el esmalte dental, la capa externa de nuestros dientes, ocurre lo mismo.

Si lo piensas, nuestra dentadura tiene que ser lo suficientemente fuerte como para romper y desgarrar los alimentos, pero también soportar décadas de vibraciones (como cuando caminamos) sin agrietarse o resquebrajarse. La mayoría de los materiales hechos por el hombre solo están diseñados para resistir a una de las dos cosas. El metal es fuerte, pero puede desarrollar fracturas de tensión con el tiempo. El caucho absorbe las vibraciones, pero no es el mejor material para construir aeronaves.

¿Qué es lo que hace que los dientes sean tan resistentes? Su estructura, por supuesto. A nivel microscópico, el esmalte dental es una estructura de gran pureza hecha de cristales de cerámica dura rodeados por una pequeña cantidad de proteínas orgánicas blandas. Cuando se ejerce presión sobre un diente al morder o masticar, las columnas se comprimen y se doblan, pero la fricción con el material proteico blando absorbe el exceso de energía que podría causar daños en la estructura del diente. Es un diseño que funciona desde que los dinosaurios vagaban a sus anchas por la Tierra.

Sabiendo esto, un equipo de investigadores de la Universidad de Míchigan ha desarrollado un esmalte de dientes sintético que algún día podría usarse para construir aviones estructuralmente más resistentes. El material tiene las mismas propiedades elásticas que nuestra dentadura, pero en lugar de cristales cerámicos y proteínas está hecho de nanocables de óxido de cinc y un polímero blando, según detalla un artículo en Nature.

Este esmalte de dientes artificial se presenta como una mejor alternativa a los metales para construir el fuselaje de los aviones y el chasis de los coches. No solo es más ligero, sino que puede soportar la presión, las vibraciones y las constantes expansiones y compresiones que experimentan los metales durante los vuelos, y que acaban produciendo grietas microscópicas o alguna falla estructural ocasional.

Hay una desventaja. Los investigadores aún no hay encontrado una manera eficiente de producir el material en masa. La fabricación del esmalte es increíblemente lenta: un solo micrómetro lleva cuarenta capas que tienen que ser construidas una a una. Construir un avión entero llevaría años, lo que resultaría prohibitivamente caro a pesar de todas sus ventajas.

Si consiguen superar ese pequeño inconveniente, tal vez en un futuro próximo nos subamos a un avión cuya estructura esté inspirada en nuestros dientes. Si no, los investigadores confían en encontrarle un uso en campos más pequeños, como la electrónica. [Nature vía New Atlas]

Fuente

Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
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