Materiais e procesos

Mecanismos de metamateriais

por

metamaterial-picOs metamateriais, en xeral, son estruturas artificiais que se caracterizan por ter unhas propiedades macroscópicas diferentes ás dos seus materiais constituíntes básicos, pois ditas propiedades dependen máis da súa estrutura interna que da súa composición. Constrúense mediante patróns repetitivos que permiten modificar as propiedades mecánicas, ópticas ou electromagnéticas do material.

impresion_3d_rellenoSe ben o campo de investigación máis importante deste tipo de materiais está da man da nanotecnoloxía, un exemplo macroscópico sinxelo témolo na estrutura interna dun obxecto impreso en 3D. Segundo a estrutura que elixamos podemos modificar as propiedades mecánicas do obxecto: resistencia á compresión, elasticidade, etc.

Un grupo de investigación alemán quixo ir máis alá do concepto de material creando obxectos cuxa propia estrutura permite realizar funcións mecánicas controladas. Estes mecanismos de metamateriais consisten nun único bloque de material cunha estrutura interna que se deseña co fin de lograr un determinado movemento macroscópico.

csm_web_pliers-01_040f80f413

A clave está na combinación dunha serie de células ríxidas e outras capaces de deformarse de forma controlada cando se aplica unha forza.

csm_fig_shear_cell-05-05_adc2014fe6

Neste vídeo podes ver como funcionan:

[youtube: Metamaterial Mechanisms (UIST’16)]

 

Tendes máis información na web de Hasso Plattner Institute.


Materiais que engordan cando se estiran

por

Cando sometemos un material a un esforzo axial de tracción observamos como sofre unha redución da súa sección transversal. Pola contra, cando aplicamos un esforzo axial de compresión observamos como a súa sección transversal aumenta. É dicir, cando estiramos o material faise máis fino e cando o comprimimos faise máis groso.

Isto é algo que vimos ao estudar os ensaios de tracción e compresión, e parécenos do máis lóxico. Porén, non todos os materiais se comportan así. Os materiais auxéticos caracterízanse por comportarse xusto de xeito contrario: Fanse máis grosos cando se estiran e máis finos cando se comprimen. Podes velo neste vídeo:

[youtube: The strange behaviour of auxetic foams]

Estes materiais son sintéticos e presentan un coeficiente de Poisson negativo.

Por teren unhas propiedades mecánicas fóra do normal as aplicacións dos materias auxéticos son moi interesantes. Por exemplo en medicina permiten que sexa máis doada a introdución de implantes ou sondas para abrir vasos sanguíneos, pois fanse máis finos ao empurralos. Tamén teñen aplicacións en procesos de envasado, roupa de seguridade, seda dental, etc.

Xa sabes, non afirmes con rotundidade que ao estirar un obxecto estréitase, pois podes ter ao teu redor algún obxecto fabricado cun material auxético e podes quedar mal.


Cortando metal

por

O que se ve neste vídeo non é un coitelo levándose por diante un anaco de manteiga ou de queixo, aínda que ben o parece. O vídeo amosa a cámara lenta e a gran aumento o que sucede cando unha máquina de corte actúa sobre diferentes tipos de metais.

[youtube: Iscar Chip Formation] (Visto en : la boite verte)

Aquí podemos ver a cámara lenta como se comporta o aceiro cando se fura cunha broca:
[youtube: OSG Mega Muscle Drill]

Tamén vimos hai tempo o aceiro derreterse coma se fose chocolate.


O ballet dos traxes espaciais

por

Non debe ser nada fácil levar posto un traxe espacial. Os astronautas necesitan unhas 1000 horas de adestramento para aprender a moverse alí metidos, pero non lles queda outra que aprender se queren saír ao espazo.

Este vídeo está realizado con imaxes da NASA das probas de mobilidade de varios prototipos de traxes espaciais. Pareceranvos movementos absurdos, pero a ver se seriades vós capaces de bailar cun traxe de 130 kg enriba:


[youtube: A Spacesuit Ballet]

O traxe proporciona protección ante meteoritos e po estelar, fai circular o osíxeno e extrae o dióxido de carbono, mantén unha temperatura constante (a capa externa do traxe espacial pode soportar temperaturas de ata 121°C ao sol e de –157°C na escuridade), mantén no interior unha presión constante, protexe ante as radiacións solares ionizantes e permite a comunicación co exterior, entre outras cousas.

Como fan posible toda esa protección? De que materiais está feito un traxe espacial? Cales son as súas propiedades? Podes saber máis sobre como están feitos os traxes espaciais en cienciapopular.com

E que non vos enganen cando vos digan que os traxes espaciais usados no Apolo 11 foron inventados por tal señor ou tal outro. Eses traxes non terían ningún éxito se non fose por unhas costureiras de Delaware (EEUU), que grazas ao seu íntimo coñecemento do corpo humano e as súas habilidades para traballar con materiais sintéticos melloraron os duros traxes espaciais deseñados por militares e enxeñeiros da NASA.


[De sostenes a trajes espaciales, una historia no contada sobre el Apolo 11]

Ás veces penso que faría falta someter a probas de mobilidade a algunhas prendas de roupa e zapatos que venden nos comercios. Moitas non superarían o test.


[thefoxisblack.com]


Visita á ETSE Minas

por

Xa recibimos as fotografías da visita do alumnado de tecnoloxía de 4º e de Bacharelato á Escola Técnica Superior de Enxeñaría de Minas da Universidade de Vigo.

Están algo borrosas, pero ben valen para lembrarnos do que vimos alí: Termografía, biomasa, novos materiais, tecnoloxía de explosivos e láser 3D.

[álbum picasa]

A min a que máis me gusta é a da termografía que nos fixeron:

Podes descargar aquí o informe termográfico (pdf).

Enviáronnos tamén os vídeos do escáner 3D que fixeron a cada un dos grupos:
[lista de reprodución youtube: Scanner3D]