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Supercomputación para superplásticos

Hola, un placer verte por aquí. Soy Simón Sánchez y esta vez hablaremos sobre Supercomputación para superplásticos

Los científicos de IBM han inventado una nueva clase de polímeros experimentales que son excepcionalmente ligeros, extraordinariamente fuertes e incluso autocurativos, que creen que podrían transformar la fabricación y la fabricación en las industrias del transporte, aeroespacial y microelectrónica.

El jueves, la división de investigación de IBM publicó los hallazgos sobre los nuevos polímeros en la revista Science con los colaboradores UC Berkeley, la Universidad de Tecnología de Eindhoven y la Ciudad Rey Abdulaziz para la Ciencia y la Tecnología (KACST), Arabia Saudita.

El descubrimiento se basó en un enfoque híbrido de ‘química computacional’ que combina la experimentación de laboratorio y la química de polímeros sintéticos con supercomputación avanzada. IBM relaciones que los nuevos materiales son los primeros en demostrar resistencia al agrietamiento, resistencia superior al hueso, además de ser autocurables y completamente reciclables.

Los polímeros, largas cadenas de moléculas conectadas por enlaces químicos, están en todas partes. Desde ropa hasta botellas, pinturas, envases de alimentos y muchos materiales de construcción, los polímeros son un componente crítico en la mayoría de las tecnologías modernas. Por cruciales que sean estas sustancias, los polímeros de hoy en día faltan en algunos aspectos clave. Dichos defectos incluyen poca resistencia al agrietamiento, resistencia al calor insuficiente y falta de reciclabilidad.

Al abordar estas limitaciones, la nueva clase de polímeros de IBM podría estar lista para usos transformadores en una amplia gama de campos. Los polímeros también se pueden sintonizar, lo que significa que los atributos específicos se pueden enfatizar por la cantidad de calor utilizado en el proceso de curado y mediante la adición de materiales de relleno. Utilizando la alta temperatura en conjunto con los rellenos de refuerzo, los investigadores de IBM pudieron crear polímeros súper fuertes que llamaron «Titán». Dichos materiales se comportan de manera muy similar al metal, pero son más livianos, lo que los convierte en buenos candidatos para su uso en aviones y automóviles.

Otro proceso utiliza la polimerización a baja temperatura para formar geles elásticos que son fuertes pero flexibles como una banda de goma. Conocido como «Hydro» por los expertos de IBM, este tipo de polímero es «autocurativo» como resultado de las interacciones de enlace de hidrógeno en la red de polímero hemiaminal.

«Probablemente la característica más inesperada y notable de estos geles», dice IBM, «es que si se cortan y las piezas se colocan juntas para que se toquen físicamente, los enlaces químicos se reforman entre las piezas y las convierten en una sola unidad nuevamente. unos pocos segundos. «

Las aplicaciones potenciales serían aquellas que requieren ensamblajes reversibles, como la administración de cargas de medicamentos. La capacidad de reciclar selectivamente un componente también sería una bendición para la industria de los semiconductores, donde las piezas defectuosas podrían reutilizarse como material base, lo que ayudaría a conversar con recursos costosos.

Segundo reportando del New York Times, este descubrimiento fue necesario durante varias décadas. Los científicos de IBM dicen que este es el tiempo que ha pasado desde que se inventó una nueva clase de polímero. Y aparentemente, todo empezó con un error. El Laboratorio de Química de Investigación de IBM Jeannette M. García estaba preparando una receta para un plástico reciclable y sin darse cuenta omitió uno de los pasos. Más tarde regresó para encontrar un plástico blanco duro que es resistente al molido y al martilleo.

Utilizando modelos informáticos en supercomputadoras potentes, los investigadores descubrieron una nueva familia de polímeros con dos tipos principales, uno «blando y pegajoso» y el otro muy rígido, apodado «Hydro» y «Titán».

«La innovación en nuevos materiales es fundamental para abordar los principales desafíos globales, desarrollar nuevos productos y tecnologías disruptivas emergentes», dijo James Hedrick, científico avanzado de materiales orgánicos de IBM Research. “Ahora podemos predecir cómo responderán las moléculas a las reacciones químicas y construir nuevas estructuras poliméricas con una guía significativa de la computación que facilite el descubrimiento acelerado de materiales. Esto es exclusivo de IBM y nos permite satisfacer las complejas necesidades de materiales avanzados para aplicaciones en las industrias de transporte, microelectrónica o fabricación avanzada «.

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