memoria

¿Hay materiales que frente a una señal externa responden modificándose  siempre de una determinada manera? Por extraño y fantasioso  que parezca, la respuesta es sí. Se trata de los denominados “materiales inteligentes” (Smart materials). Ese es el nombre con que se conoce a aquellos materiales que son diseñados para que una o más de sus propiedades puedan ser modificadas de manera controlada  mediante un estímulo externo. Dicho estímulo puede ser la aplicación de una fuerza; un cambio de temperatura, de humedad, aplicación de un campo magnético o eléctrico,  etc.

Un tipo ampliamente conocido de estos materiales son los piezoeléctricos, aunque su nombre no resulte tan familiar, son los que permiten encender los calefactores pulsando un botón, en ellos cuando se les aplica una fuerza producen electricidad, este fenómeno es  reversible, al aplicar electricidad se producirá una fuerza, o más propiamente, una tensión dentro del material.

En nuestro laboratorio se estudia un tipo singular de aleaciones, las aleaciones con memoria de forma. Estas particulares mezclas de metales, algunos de ellos tan comunes como el Cobre el Aluminio y el Níquel, en adecuadas proporciones, nos permiten obtener un material que al ser enfriado y deformado, al calentarlo recuerda la forma que tenía antes de ser deformado. Es más, es educable, es así que luego de un entrenamiento adecuado frente a un enfriamiento o calentamiento recordará espontáneamente la forma que tenía a la temperatura a la que lo hemos llevado y si invertimos el proceso cambiará de nuevo su forma volviendo a la original.  Todo esto está relacionado con un cambio o transformación de fase.

En la escuela nos han enseñado algunas cosas sobre los cambios de fases, conocemos que el agua existe como sólida, el hielo, líquida y gaseosa, el vapor. Estas son tres fases de la misma sustancia el agua y el paso de una a otra se llama transformación de fase. En la naturaleza hay multitud de transformaciones de fases y su estudio es un campo muy rico y activo de investigación. La que nos interesa para el efecto memoria de forma es una particular en que ambas fases son sólidas, la aleación cambia de un  tipo a otro de sólido a una determinada temperatura la cual depende de la composición de la aleación y que se denomina temperatura crítica. La  mencionada transición de fase se llama “transformación martensítica”. Es interesante mencionar que esta transformación fue conocida en primer lugar en los aceros, y en ellos es también muy importante porque es la que se produce durante el templado y es responsable de la dureza de los mismos.

Existen dos tipos de “efecto memoria de forma”, el simple y el doble memoria. Para el simple no es necesaria la educación del material, si se enfría y se deforma, al calentarlo recupera la forma original. En el doble memoria después de un proceso de educación, nuestra muestra metálica recordará que forma le corresponde tener a la temperatura a la cual se encuentre.

El efecto memoria de forma ha encontrado numerosas aplicaciones por ejemplo en  ingeniería y medicina. Sin embargo resta superar algunas dificultades para popularizar su  uso, eso constituye un buen motivo para seguir investigando.

Autor: Ricardo Romero, Dr. En Física, Investigador Superior CIC, Profesor Titular. Instituto de Física de Materiales Tandil, IFIMAT, Facultad de Ciencia Exactas.

Nota extraída del suplemento Rumbos, del Multimedios El Eco.

Link: http://rumbos.eleco.com.ar/materiales-memoriosos/


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