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Las naves espaciales del futuro hechas con un mecanismo, similar al de los huesos humanos




El hueso humano tiene increíbles propiedades mecánicas, pero hasta hace poco los científicos no han podido crear un material sintético que pueda tener una estructura super fuerte. Ahora científicos de Alemania lograron hacerlo a través de la impresión en tres dimenciones, y que podría revolucionar el diseño de los objetos de las nuevas naves espaciales.


Un nuevo estudio publicado en la antología "Las Actas de la Academia Nacional de Ciencias", dedicado al problema fundamental de los materiales: planteo la necesidad de un compromiso entre el peso y la fuerza. Como regla general, son materiales muy duros tienden a ser muy pesados y, mientras que los materiales más ligeros son menos robustos.

Los materiales orgánicos, tales como los huesos no son una excepción a esta regla: A causa de su estructura que está formada por colágeno y microscópica de hidroxiapatita, que se asemejan a pequeñas columnas, entre los cuales hay un espacio libre. Como resultado, nuestros huesos son ligeros y duraderos. He aquí cómo el autor principal, Jens Bauer explica el concepto:

Espuma técnica es muy ligero, pero en comparación con los materiales sólidos, su fuerza es muy pequeña debido a su estructura aleatoria. Materiales ligeros naturales, como los huesos tienen una organización celular densa, con una arquitectura optimizada. Están estructurados jerárquicamente y en realidad están compuestos por nanokirpichikov que tiene una alta ventaja mecánica.

La reproducción de esta estructura en un nivel microscópico, así que siempre había un problema, las impresoras 3D no eran lo suficientemente sofisticadas para crear estos nano-patrones. Aunque los nanotubos de carbono y grafeno operan en la misma escala nanométrica, los investigadores se han centrado en los huesos humanos, debido a su estructura natural.


El uso de la litografía láser tridimensional del equipo Bauer fue capaz de crear la estructura microscópica necesaria de polímero cerámico. Este trabajo abre el camino a los materiales ligeros y de construcción duradera comó los huesos humanos, que se pueden utilizar en cualquier lugar. Por ejemplo puede desempeñar un papel muy importante donde la misión de cada gramo de peso es de gran importancia para una misión. Según los expertos, estas ideas se pueden aplicar en las nuevas naves espaciales y en la construcción de estructuras fuera del planeta.



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