Delft (Países Bajos) -** Los científicos han dado a conocer un nuevo material extraordinario con un límite elástico 10 veces superior al Kevlar y que rivaliza con la resistencia del diamante y el grafeno. Este material revolucionario, el carburo de silicio amorfo (a-SiC), puede tener repercusiones en una amplia gama de sectores, desde los sensores de microchips y las células solares hasta la exploración espacial y la secuenciación del ADN.
El A-SiC no sólo presenta una resistencia excepcional, sino también propiedades mecánicas cruciales para el aislamiento de vibraciones en microchips, lo que lo hace ideal para sensores ultrasensibles. Su escalabilidad lo diferencia de otros materiales resistentes como el grafeno y el diamante, difíciles de producir en grandes cantidades. El A-SiC, en cambio, puede producirse a escala de oblea, lo que permite crear grandes láminas de este robusto material.
Para entender la singularidad del a-SiC, es esencial comprender el concepto de materiales amorfos. Mientras que la mayoría de los materiales tienen átomos dispuestos en un patrón regular, como una torre de LEGO, los materiales amorfos se parecen a un conjunto de Legos apilados al azar, con átomos que carecen de una disposición coherente. Sorprendentemente, esta aleatoriedad no conduce a la fragilidad. Por el contrario, el a-SiC demuestra que la resistencia puede surgir de estas estructuras desordenadas.
La resistencia a la tracción del a-SiC es de la asombrosa cifra de 10 GigaPascales (GPa). Para ponerlo en perspectiva, imagine que intenta estirar un trozo de cinta aislante hasta que se rompa. Para simular el esfuerzo de tracción equivalente a 10 GPa, habría que colgar unos diez coches de tamaño medio de esa tira de cinta antes de que se rompiera.
Los investigadores adoptaron un innovador método basado en microchips para probar la resistencia a la tracción del material, garantizando una precisión sin precedentes y allanando el camino para futuros métodos de ensayo de materiales. Hicieron crecer películas de a-SiC sobre un sustrato de silicio y las suspendieron, aprovechando la geometría de los nanoanillos para inducir fuerzas de tracción elevadas. Al fabricar muchas de estas estructuras con fuerzas de tracción crecientes, observaron meticulosamente el punto de rotura.
«Con la aparición del carburo de silicio amorfo, nos encontramos en el umbral de la investigación de microchips, rebosante de posibilidades tecnológicas», afirma Richard Norte, investigador principal. Las aplicaciones potenciales del a-SiC son inmensas y abarcan desde sensores ultrasensibles para microchips y células solares avanzadas hasta la exploración espacial y las tecnologías de secuenciación del ADN. La excepcional resistencia y escalabilidad de este extraordinario material pueden revolucionar la ciencia de los materiales y abrir una nueva era de avances tecnológicos».
Fuente: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202306513