El futuro se está construyendo ahora mismo en laboratorios de todo el mundo. Hacemos un breve repaso a siete materiales que nos podrían permitir vivir mejor de aquí a unos pocos años.

Si nos fijamos en los productos que utilizamos en nuestro día a día, poco tienen que ver con lo que se usaban hace 50 años. Y menos aún con lo más utilizados hace un siglo. La investigación y la evolución de la industria nos ha traído productos que no se encuentran de manera natural en el medioambiente. Sin embargo, la humanidad no se detiene aquí, y nuevos materiales están desarrollándose en la actualidad para hacernos la vida más fácil.

Desde materiales que pueden salvar millones de vidas al año evitando infecciones, otro que reduciría considerablemente la presión maderera sobre los bosques, hasta otro que podría contribuir a mejorar la exploración espacial. Hoy en el blog Think Big repasamos siete de estos materiales del futuro de los cuales algunos están ya incluso disponibles en el mercado.

Aerogel de grafeno

El aerogel es un sustancia coloidal similar a un gel, muy ligero (esta compuesto en más de un 90% de aire) a la par que muy resistente y que se ha utilizado incluso para capturar y traer de vuelta a la Tierra los “desechos” que deja tras de sí un cometa en su recorrido por el sistema solar.

Sin embargo, el aerogel de grafeno, es un material aún más novedoso y sorprendente que el aerogel y que tiene el record de ser el material más ligero del mundo al poseer una densidad de tan solo 0,16 mg/cm3. Además, gracias a su resistencia y a su potente capacidad de absorción, hasta 900 veces su peso, podría tener interesantes usos como en la recogida de vertidos tóxicos en el mar o la creación de prótesis y plantillas.

Este material que técnicamente es una solución de nantotubos de carbono congelados en seco y láminas de óxido de grafeno ha sido inventado por científicos de la Universidad de Zhejiang, en China.

Espuma de metal o de aluminio

Otro material cuya principal característica es su ligereza a la vez que una gran fortaleza. La espuma de aluminio es un material muy poroso con distribución aleatoria de los poros que pueden estar abiertos o cerrados. Los poros pueden llegar a ocupar un volumen del material entre el 50 y el 90%, lo que le confiere la buscada ligereza.

Aunque lo más frecuente es que la espuma sea de aluminio, se puede encontrar de otros muchos metales. Existen diversas formas para producirlo. Uno de los métodos más utilizados es mediante la adición de un agente espumante, titanio hibrido molido, al aluminio fundido para dejarlo posteriormente enfriar.

Por sus características especiales, ligereza, fortaleza, absorción acústica, control de vibración, flotación, etcétera es un buen candidato a utilizarlo en industrias como la automotriz, construcción, ortopédica o aeroespacial.

Pegamento molecular

La naturaleza suele ser la inspiración para muchos descubrimientos e inventos de la humanidad. En el caso del pegamento molecular también lo es.

Científicos de la Universidad de Oxford aprovecharon la proteína FbaB de la bacteria carnívora Streptococcus Pyogenes para convertirla en un pegamento molecular que se adhiere a cualquier sustancia que contenga las proteínas correctas gracias a la creación enlaces extremadamente fuertes. Este pegamente es resistente a altas y bajas temperaturas, así como ácidos y otras duras condiciones sin afectar a su capacidad de adhesión ni a su rápidez de acción.

Algunos de los usos para los que se bajara que podría servir esté curioso pegamento sería por ejemplo para bloquear proteínas y mejorar así los diagnósticos médicos.

Papel de piedra

Papel reciclado, ebook, tablets … poco a poco van apareciendo sustitutos del papel para poder de una vez por todas eliminar nuestra dependencia de la celulosa y así reducir la presión medioambiental con la tala de masa forestal. Pero no son las únicas alternativas al papel. La empresa Design & Source Productionslanzó hace unos años un sustituto de papel llamado Terraskin. Este material es una combinación de carbonato cálcico (entre el 75% y 80%) y una pequeña cantidad de resina no tóxica la cual actúa como pegamento para crear un papel ecológico.

Terraskin tiene la apariencia de un papel normal además de conservar todas sus características. La materia prima para su fabricación se puede obtener de desechos reciclados de la industria, no requiere agua para su fabricación y necesita un 50% menos de energía para producirlo. Es además biodegradable y se puede reciclar infinitamente.

Tejido cerámico

La industria textil no es ajena a la búsqueda de nuevos materiales con características especiales. Una de las líneas de investigación más novedosas es la de los textiles cerámicos. Con capacidad para resistir temperaturas extremadamente altas, las prendas tejidas a partir de hilo cerámico son perfectos para trabajos en fundiciones, equipos de emergencias y bomberos o en carreras de fórmula 1. Gracias igualmente a su capacidad y resistencia frente a la erosión y degradación por otras sustancias, se pueden usar en laboratorio como por ejemplo aplicaciones de crecimiento de cristales o separador de electrolitos.

La empresa estadounidense Zircar Zirconia crea toda una gama de textiles cerámicos cada uno con unas características diferentes.

Cemento auto reparable

El cemento es uno de los materiales más utilizados en la actualidad en todo el mundo. Es más, sin el cemento, no sería posible concebir las grandes infraestructuras civiles ni ciudades de la actualidad. Sin embargo, aunque han ido surgiendo diferentes tipos de cemento variando la composición original, también existen diferentes líneas de investigación para acercar este material al siglo XXI.

Una de estas innovaciones viene desde Los Países Bajos donde un equipo científico ha desarrollado un tipo de cemento que contiene en su interior una bacteria que produce caliza, y que se activa en contacto con el agua. Cuando el cemento por la acción de la naturaleza se va erosionando, se crean grietas por las que entra el agua que llega hasta las bacterias.

Las bacterias tienen alimento en el interior del cemento, lactato de calcio, pero hasta que no les llega agua no están activas. A partir de este momento, la colonia empieza a crecer, a rellenar y reparar las grietas del cemento de hasta 0,5 mm de grosor.

SLIP: Repelente de gérmenes

Según las estadísticas, tan solo en Estados Unidos, cada año mueren 100.000 personas por infecciones bacterianas transmitidas en los hospitales. Este dato nos muestra que por muchas que sean las medidas sanitarias en la actualidad, las bacterias están en todas partes.

Para tratar de solucionar esto, en un laboratorio de la Universidad Estatal de Pensilvania han desarrollado un material revolucionario que evita el crecimiento de bacterias en equipamiento sanitario de todo tipo. SLIP como lo han llamado viene de Slippery Liquid-Infuse Porous Surfaces. La base de este material, está una vez más inspirado en la naturaleza, en este caso en las plantas carnívoras, en particular de una variedad de estas plantas, la Nepenthes. Esta planta se caracteriza por tener el interior de su bolsa unas paredes muy resbaladizas por donde caen los insectos.

Buscando una alternativa, se creó en laboratorio una versión sintética de las paredes de la planta Nepenthes. El resultado fue un material, que supera al natural y que es capaz de repeler líquidos como agua, hidrocarbonos, crudo y sangre a la vez que es altamente resistente a arañazos, hielo y altas presiones.

Un producto con estas características utilizado como película en material quirúrgico y paredes de hospital podría prevenir muchas infecciones peligrosas en pacientes.

Otros materiales del futuro

Esta pequeña muestra, nos permite ver hacia dónde nos lleva la innovación tecnológica actual. En el blog Think Big ya hemos hablado de otros materiales que también están llamando a las puertas de la industria para su adaptación al mercado de consumo.

En la construcción, tenemos nuevos materiales que harán más livianas las construcciones a la vez que mejora el aislamiento. El grageno, por otro lado, no es el único material con grandes perspectivas de estar omnipresente en todas las industrias, el siliceno presenta grandes perspectivas para el futuro, lo mismo que el cañamo. Y otra de las grandes industrias de estos próximos años, la impresión 3D también va avanzando con nuevos materiales que la harán más interesantes para todo tipo de consumidores.