Los materiales superduros se utilizan para todo, desde en los taladros para la extracción de petróleo, hasta para abrir nuevos caminos, pasando por el desarrollo de capas resistentes a los arañazos destinadas a los instrumentos de precisión y a la cara frontal de su reloj. Ahora, unos científicos de la Universidad de California en Los ángeles (UCLA) han informado de un nuevo y prometedor método para diseñar materiales extremadamente duros que sean muy difíciles de rayar.
(NC&T) El diamante es el material más duro conocido, porque sus átomos de carbono forman enlaces covalentes muy cortos. La mayoría de los diamantes utilizados en el mundo realmente son sintéticos y muy caros. El polvo de diamantes se utiliza para los taladros petrolíferos y para máquinas usadas en la construcción de carreteras y en abrir túneles a través de montañas. Sin embargo, el diamante no puede ser empleado para cortar acero sin estropear la hoja que lo contiene. El nitruro de boro cúbico es el producto empleado en vez del diamante para cortar acero. Se produce sintéticamente bajo altas temperaturas y presiones, y es aún más caro que el diamante. Hay dos maneras de producir materiales superduros que sean extremadamente difíciles de comprimir o resistentes a la deformación, una propiedad que resulta necesaria para la dureza. Una manera es imitar al diamante utilizando el carbono y combinándolo con boro o nitrógeno para mantener cortos los enlaces. La otra es buscar metales que ya lo sean e intentar hacerlos duros. Richard B. Kaner (profesor de química inorgánica y ciencia e ingeniería de los materiales, en la UCLA) y sus colegas, están trabajando, bajo el segundo enfoque, con diboruro de renio.  | | (El diboruro de renio, en polvo y en forma de pastilla.) (Foto: UCLA) | |
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Los investigadores formaron enlaces covalentes cortos, separando los átomos de renio en sólo un 5 por ciento respecto de su posición normal. Este incremento leve de la separación es muy bueno, pues basta para el propósito perseguido, y se logra también cumplir con la condición de separarlos tan poco como sea posible. Con esta operación, lograron que el material se volviera tanto incompresible como duro. Ésa es la clave. El diboruro de renio es tan incompresible como el diamante en una dirección, en tanto que en la otra dirección sólo es ligeramente más compresible. Al aplicar fuerzas bajas, la dureza del diboruro de renio es equivalente a la del nitruro de boro cúbico, el segundo material más duro conocido. Al aplicar fuerzas superiores, el diboruro de renio se queda un poco por debajo. De todos modos, este nuevo material es lo bastante duro para rayar el diamante. Mientras otros materiales superduros, incluyendo al diamante y al nitruro de boro cúbico, se fabrican a un coste elevado y con procesos aparatosos que incluyen usar altas presiones, el nuevo material es fabricado en un proceso simple sin aplicar presión. |
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