Investigadores de la UPM patentan un metamaterial
El Grupo Avanzado de MOdelado y SImulación NO-lineal de Sólidos desarrolla un metamaterial que cambia sus propiedades mecánicas sin variar morfológicamente a nivel de celda.
La invención registrada como patente nacional en la Oficina Española de Patentes y Marcas con número ES2907514 A1, se titula “Celda unidad de metamaterial y material formado a partir de dicha celda unidad”. Se trata de un nuevo tipo de metamaterial capaz de cambiar sus propiedades auxéticas con una pequeña variación geométrica interna, sin necesidad de tener cambio morfológico a nivel de celda.
Un metamaterial es una microestructura formada por elementos más pequeños, como por ejemplo barras o placas, que a mayor escala funciona como un material estándar, pero con unas propiedades controladas por el diseñador. Estos materiales a pequeña escala están formados por bloques idénticos que se repiten, lo que se denomina celda unidad.
Un material es auxético cuando al comprimirlo en una dirección se contrae en las otras, en lugar de expandirse que es lo que suelen hacer los materiales por el llamado efecto Poisson. De igual modo, al estirarlo se expandirá en las otras direcciones, en lugar de contraerse.
El metamaterial patentado puede presentar tanto propiedades auxéticas como no auxéticas según las diferentes configuraciones. “La principal facultad de nuestra invención es que puede cambiar sus propiedades mecánicas sin variar la forma de esta celda, y, por tanto, se pueden reproducir piezas con propiedades variables de manera muy sencilla”, explican los investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).
Dada esa configuración, su potencialidad es la de presentar una mayor resistencia al daño por impacto que otros materiales existentes en la actualidad. “Por ello, puede ser de gran aplicación en el sector aeroespacial para mejorar las prestaciones de diversos elementos e incluso reducir su peso. Puede ser usado como elemento de relleno para celdas de borde de ataque en aeronaves y aerogeneradores, que tienen que ser resistentes a impacto y de celda abierta para impedir la acumulación de agua. Ahora mismo, algunas de esas celdas van rellenas de paneles sándwich de foam, que tienen el problema de acumular agua y no ser posible su extracción de forma fácil. Estos elementos que pueden sufrir, por ejemplo, el impacto de un ave o proyectil o tener daños por la congelación del agua que se queda encerrada”, sostienen desde GAMOSINOS.
