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Transforman la madera en un material más duro que el acero
Ingenieros de la Universidad de Chile han conseguido crear SiC biomórfico, un carburo con una dureza cercana a la del diamante, siguiendo un proceso de petrificación de la madera con medios más simples y baratos de los usados normalmente. El producto final no pudo cortarse con una sierra de acero, sino con una diamantada. Esta cerámica obtenida de la madera es útil especialmente en aplicaciones a elevadas temperaturas (puede aguantar hasta los 1.650 ºC), como resistencias eléctricas o reforzantes estructurales. Por Olga Castro-Perea.
Muestra de carburo de silicio (SiC). Fuente: Universidad de Chile. Dos estudiantes de la Universidad de Chile han conseguido obtener, a partir de madera de haya y de pino, carburo de silicio o SiC biomórfico, un carburo que tiene estructura de diamante y que es casi tan duro como éste. Este carburo ya se fabrica en otros países a partir de arenas o cuarzo de alta pureza y coke de petróleo fusionados en horno eléctrico a más de 2000 ºC. La novedad del logro de la universidad chilena radica en que los medios utilizados en esta ocasión para obtener el SiC han sido menos sofisticados y, por tanto, más baratos, al utilizar madera de haya y de pino en el proceso. De esta forma, Rodrigo Mena y Juan Esteban Toro, estudiantes de Ingeniería Mecánica, han conseguido petrificar la madera y obtener SiC a través de ella, superando así un gran desafío tecnológico, informa la Universidad de Chile en un comunicado. El profesor de dicha universidad, Marco Antonio Béjar, planteó a los estudiantes el reto porque quería encontrar una forma de fabricar elementos resistentes a altas temperaturas, en este caso, las de un horno que funcionaría a alrededor de 1.200 ºC.
Normalmente, en los hornos que usan calefactor metálico, cuando la temperatura sobrepasa los 1.200 ºC se produce una oxidación muy acelerada, que provoca la destrucción del calefactor, explica Béjar. Proceso de fabricación Las ventajas del SiC radican en sus características, tales como una expansión térmica relativamente baja, un alto ratio fuerza-peso, alta conductividad térmica, dureza, resistencia a la abrasión y a la corrosión, y mantenimiento de la resistencia elástica a temperaturas de hasta 1.650 ºC. Además, el SiC es una cerámica conductora de la electricidad y es muy estable a la oxidación. El método seguido por los estudiantes para obtener este material a partir de la madera fue similar a lo que sucede cuando la lava de un volcán envuelve un árbol y lo petrifica.
Según Béjar, “la lava atrapa al árbol y lo quema sin contacto con oxígeno. La madera pierde el hidrógeno, el oxígeno y queda el carbón. Como a su vez la lava es rica en silicio, lo impregna, y al estar a alta temperatura se forma la síntesis del carburo de silicio. Entonces, la madera se transforma en una cerámica. Rodrigo y Juan Esteban hicieron lo mismo, pero de forma controlada”. Este proceso “artificial” de petrificación de la madera consistió en transformar la madera en carbón, para luego rellenar su porosidad con silicio y, finalmente, calentarlo a 1600°C en un horno facilitado por la Comisión Chilena de Energía Nuclear. El resultado: el producto final no pudo cortarse con una sierra para cortar acero, sino con una sierra diamantada.
El proceso de fabricación va a ser publicado en revistas especializadas y será objeto de las correspondientes patentes, según explicó Juan Esteban Toro a Tendencias21, por lo que habrá que esperar para conocer más detalles de este procedimiento.
Fuente www.construnario.com |
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