En la web de Science Daily se ha publicado una noticia sobre nuevas investigaciones que podrian revolucionar la fabricación de cerámicas.

La noticia está en inglés por lo que la traduciré a continuación, si desean leer el artículo original pueden verlo en la web de Science Daily.

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Science Daily (Abril, 7 del 2010) : Investigadores de la North Carolina State University han desarrollado una nueva forma de moldear cerámicas usando un campo eléctrico modesto, haciendo el proceso mucho más eficiente en energía. El proceso debe resultar en significativos ahorros de costo para la fabricación de cerámicas frente a los métodos de fabricación tradicionales.

Las cerámicas constituyen componentes importantes de una gran variedad de productos, incluidos los aisladores, bujías, pilas de combustible, chalecos antibalas, turbinas de gas, varillas nucleares, materiales estructurales de alta temperatura y protectores de calor.

El problema son los defectos cristalinos encontrados en los materiales cristalinos, como las cerámicas. "Uno de estos defectos se llama límite de grano, que es donde los cristales con átomos alineados en direcciones diferentes se encuentran en el material," dice el Dr. Hans Conrad, profesor emérito de ciencia de materiales e ingeniería en el Estado de Carolina del Norte y co-autor del estudio . Estos límites tienen cargas eléctricas.

"Encontramos que si aplicamos un campo eléctrico a un material, interactúa con las cargas en los límites de grano y hace más fácil que los cristales se deslizen entre sí a lo largo de estos límites. Esto hace que sea mucho más fácil deformar el material." En otras palabras, el material se convierte en superplástico - por lo que una cerámica puede ser moldeada en una forma conveniente usando una pequeña cantidad de fuerza.

"Hemos encontrado que se puede reducir el nivel de fuerza necesaria para deformar el material cerámico hasta prácticamente cero, si un modesto campo es aplicado", dice Conrad. "Estamos hablando de entre 25 y 200 voltios por centímetro, por lo que la electricidad de una toma de corriente convencional sería suficiente para algunas aplicaciones."

Estos resultados significan que los fabricantes que hacen cualquier cosa usando cerámica podrán hacerlo utilizando menos energía. "Va a hacer los procesos de fabricación más rentables y reducirá la contaminación derivada", dice Conrad. "Y estos resultados también son prometedores para su uso en el desarrollo de nuevos chalecos antibalas de cerámica". Conrad tiene previsto hacer un trabajo adicional que utiliza este enfoque para la fabricación de chalecos antibalas de cerámica con mejores propiedades a un menor costo.

La investigación, "Influencia de un campo eléctrico DC aplicado en la cinética de la deformación plástica de óxidos cerámicos", se ha publicado en la revista Philosophical Magazine y fue financiado por la U.S. Army Research Office. El estudio fue co-escrito por el Dr. Conrad y el Dr. Di Yang, un antiguo investigador asociado al North Carolina State.

El Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería forma parte del NC State’s College of Engineering.

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Los interesados en esta investigación pueden leer su abstract aquí.