El motor de titanio supera al hidrógeno con mayor potencia
En el camino de optimizar las propiedades del titanio para motores de grandes proporciones, el desafío al que se enfrentan los expertos es lograr la flexibilidad y la ductilidad del metal sin perder la resistencia característica que ofrece el acero, como lo han hecho para la creación de este motor
Con este objetivo es que científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), junto con ingenieros de la empresa estadounidense ATI Specialty Materials trabajaron colaborativamente en la creación de un método para obtener nuevas aleaciones de titanio que logran conseguir las dos propiedades consecutivamente.
De esta forma, la resistencia y ductilidad buscadas mejoran la calidad de las turbinas y el motor de los aviones y cohetes espaciales gracias a una combinación de nuevos elementos para optimizar el metal.
El acero más potente diseñado para vehículos espaciales
Además de utilizar nuevas combinaciones en la fórmula de aleación de titanio, los expertos crearon un nuevo diseño con una técnica de laminado cruzado que modifican las proporciones ya existentes y favorecen al resultado final.
La fórmula que se viene utilizando desde principios del siglo XX para conseguir una aleación de titanio para un motor correspondía con la mezcla de otros elementos químicos, como el aluminio o el oxígeno para obtener diferentes aplicaciones.
Sin embargo, la nueva combinación ofrece una gran resistencia a la tracción y a la corrosión. El resultado final en este motor que ha ganado en ligereza y en su capacidad de soportar rigurosas temperaturas.
Estos beneficios no solo pueden ser muy bien aprovechados por la industria espacial sino también para la fabricación de componentes de vehículos terrestres, prótesis médicas, y pequeños instrumentos que permiten monitorizar la salud o de ornamentación.
El metal resistente y flexible logrado no pierde calidad con esta nueva aleación
El equipo del MIT desarrolló una nueva composición de elementos y propiedades adaptando la composición química y la estructura reticular de la aleación para conseguir un nuevo metal flexible pero no por ello débil, así como resistente pero que pueda adaptarse a las condiciones externas.
De esta manera, el innovador motor de titanio puede soportar tanto las temperaturas criogénicas como elevadas manteniendo sus capacidades estables. Y lo más importante es que los procedimientos permiten su producción a gran escala.
Para el éxito de este experimento, los científicos tuvieron que estudiar la escala atómica, donde se observan las dos fases de las aleaciones de titanio, conocidas como alfa y beta. Los expertos probaron distintas proporciones de aleaciones a través de un microscopio electrónico de barrido.
Es así como descubrieron que con la técnica de laminado cruzado se lograba la resistencia y ductilidad buscada, en la “combinación proporcional de parámetros en los que alfa y beta compartían la deformación de manera uniforme”, aseguró Tasan, uno de los integrantes del equipo.
¿Cuál es el mayor logro de esta nueva aleación de titanio?
En síntesis, los investigadores resolvieron el desafío de reducir drásticamente la tendencia a la aparición de grietas cuando expuestas al estrés mecánico las fases responden de distinta manera. Este análisis a escala atómica se desarrolló en colaboración con el Centro de Sistemas a Nanoescala de la Universidad de Harvard.
Esta innovación es un punto de inflexión para la industria ya que se adapta a “cualquier aplicación aeroespacial en la que sea útil una combinación mejorada de resistencia y ductilidad» aseguró Tasan, tanto sea para aviones, cohetes espaciales y satélites con la posibilidad de contar con las propiedades del metal estables. Este invento también podría aplicarse para este motor.
Font, article de Mariana A. per a "ECOticias"
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