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Los
aceros amorfos son una familia de los llamados “vidrios metálicos” que,
a pesar de tener un aspecto similar al de un metal normal, en algunos
casos duplican o incluso triplican la resistencia mecánica de los
materiales metálicos cristalinos de composición similar.
Investigadores de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) han
descubierto que los aceros amorfos disminuyen la resistencia a la
corrosión al aumentar la temperatura.
Basándose
en esta característica, concluyen que estos materiales pueden emplearse
como electrodos para aumentar la duración, por ejemplo de las baterías
de li-ion (iones de litio) que se usan en los actuales “Smartphone”.
La
investigación, que ha publicado la revista “Science”, ha permitido
identificar los procesos de corrosión en aceros amorfos, que son
parecidos a los aceros inoxidables pero sin estructura cristalina a
escala atómica.
El
investigador Daniel Crespo, del Departamento de Física Aplicada de la
UPC y profesor de la Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y
Aeroespacial de Castelldefels (Eetac), Milad Madinehei, becario
predoctoral en el mismo centro, y Jazmín Duarte, doctora por la UPC, han
sido los artífices del descubrimiento.
Su
trabajo ha permitido documentar que este tipo de acero presenta a menudo
excelentes propiedades magnéticas para la producción de transformadores
de corriente, reduciendo las pérdidas debidas a la producción de calor
hasta un 75 % respecto a un transformador normal.
La UPC ha
informado que la utilización de transformadores de alta eficiencia es
imprescindible para reducir las pérdidas en la red de distribución de
energía eléctrica que, a su vez, es esencial para alcanzar el objetivo
establecido por la Comunidad Europea de reducir en 2020 en un 20 % las
emisiones de CO2 respecto de 1990.
El
material estudiado, semejante al acero inoxidable, incorpora molibdeno
(Mo), carbono (C), boro (B) y cromo (Cr), pero sin estructura
cristalina.
Según
Daniel Crespo, "a temperatura ambiente este acero amorfo muestra una
excelente resistencia a la corrosión".
Los
investigadores han sometido el material a tratamientos térmicos a
temperaturas crecientes y han estudiado cómo la movilidad atómica
provoca la aparición de sucesivas estructuras cristalinas, hasta
cristalizar totalmente el material a 800 grados centígrados.
El
trabajo se ha llevado a cabo junto con investigadores del Max Planck
Institute de Düsseldorf y del Centro de Investigación y de Estudios
Avanzados del Instituto Politécnico Nacional de México.
Las
modernas baterías de Li-ion que se utilizan en los “smartphones”
contienen electrolitos muy corrosivos, y para evitar los efectos de la
corrosión se utilizan mayoritariamente electrodos de grafito.
Por ello
se está estudiando la posibilidad de sustituir los electrodos de grafito
para aceros amorfos, con una conductividad superior.
Para
efectuar investigaciones a escala de laboratorio se utilizan los hornos
de gradiente y las cámaras de ensayos de corrosión de niebla salina.
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