(NC&T) Taher A. Saif, Jagannathan Rajagopalan y Jong H. Han estudiaron películas de aluminio y de oro. Las películas de aluminio tenían 200 nanómetros de espesor, entre 50 y 60 micras de ancho y entre 300 y 360 micras de largo. Las películas de oro tenían 200 nanómetros de espesor, entre 12 y 20 micras de ancho y 185 micras de largo. El tamaño medio del grano en las películas de aluminio fue de 65 nanómetros, mientras que en las películas de oro fue de 50 nanómetros.

Los investigadores han constatado que no importa el tipo de metal, sino el tamaño de los granos en la microestructura cristalina del metal, y la distribución en combinación con el tamaño.

Si los granos son uniformemente demasiado pequeños, el metal será quebradizo y se partirá al tratar de doblarlo. Si los granos son uniformemente demasiado grandes, el metal se doblará sin romperse, pero permanecerá con esa torsión. Para que recobre su forma inicial, lo que se necesita es un equilibrio entre el carácter quebradizo de la estructura y la maleabilidad de ésta.

(Taher Saif y sus dos estudiantes.) (Foto: Brian Stauffer) Ese equilibrio puede lograrse a través de una combinación de granos pequeños y grandes. Las variaciones en la microestructura llevan a la deformación plástica de los granos más grandes y a adaptaciones elásticas en los granos más pequeños. Los granos más grandes se curvan, pero empujan y tiran de los granos más pequeños que se deforman elásticamente como un muelle. Si el metal queda en reposo, los granos más pequeños acaban liberando esa energía y fuerzan a los granos más grandes a volver a sus formas originales. Esta descarga local de energía puede acelerarse aplicando calor. Controlando la microestructura cristalina de las películas delgadas también se podría reducir la pérdida de energía en los osciladores y resonadores empleados en circuitos electrónicos. Los osciladores y resonadores se encuentran en productos que van desde los sensores de los dispositivos de airbag, hasta las cámaras de vídeo, pasando por los proyectores digitales y los sistemas de posicionamiento global.