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20/Oct/05

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Investigadores de la UPV experimentan con metales con memoria de forma

(El País) - Los metales también recuerdan. Esta afirmación es un hecho que se encargan de demostrar y de desarrollar los científicos del grupo consolidado de Metalurgia Física y Transformaciones de Fase de la Universidad del País Vasco (UPV, España). Este equipo, compuesto por 14 personas —cinco de ellas catedráticos—, se dedica desde hace años al estudio de las aleaciones metálicas con memoria de forma. Este concepto hace referencia a la capacidad de algunas combinaciones de diferentes elementos metálicos de ser deformadas y recuperar su estado inicial con un determinado cambio de temperatura o la desaparición de la tensión ejercida sobre ellas.

Los compuestos metálicos con esta propiedad se caracterizan porque la transformación de fase, como se denomina al cambio de la estructura cristalográfica de sus átomos en el paso de la fase Austenita —alta temperatura— a la Martensita —baja temperatura— o viceversa, es reversible. Otra de las características de estas aleaciones es el llamado efecto superelástico, que permite que estos metales, a una temperatura establecida, se deformen con la aplicación de una determinada tensión y recuperen su forma originaria de forma instantánea en cuanto deja de ejercerse.

La aplicación de estas aleaciones abarca varios campos, aunque destacan sus posibilidades en biomedicina y aeronáutica. En cuanto a la biomedicina, los diminutos —en ocasiones, de centésimas de milímetro—, tubos y mallas, bautizados como stents, utilizados para eliminar las obstrucciones de arterias y conductos renales, están fabricadas con estos materiales. Además de su gran utilidad para salvar vidas, su valor económico es enorme, tal y como destaca el responsable del grupo de la UPV, el catedrático de Física de la Materia Condensada José María San Juan. "La FDA [la agencia estatal estadounidense que regula los productos médicos] ha aprobado recientemente su uso, lo que abre un mercado de miles de millones de dólares", señala. Estos compuestos tienen también un gran potencial dentro de la medicina en la cirugía no invasiva.

Respecto a su utilización en la industria aeronáutica, las aleaciones con memoria de forma pueden unir tubos sin soldadura, lo que genera un ahorro en costes de mantenimiento en aviones comerciales y militares.

Libres de níquel

La aparición de estas aleaciones se produce, precisamente, por la investigación militar en Estados Unidos. La primera patente data de 1964 y tiene su origen en un laboratorio de la Marina estadounidense. Este primer compuesto se basaba en la combinación de titanio y níquel, que continúa siendo el más común y el que se ha estudiado con mayor profundidad. Sin embargo, el níquel no es un metal muy recomendable por su toxicidad —puede llegar a ser cancerígeno si se introduce en el cuerpo humano en determinadas cantidades—, lo que frena su uso para implantes. A este respecto, el grupo de José María San Juan está trabajando, junto con la Universidad Católica de Lovaina, en el desarrollo de familias de aleaciones libres de níquel.

La Universidad Politécnica de Lausana y el prestigioso MIT de Massachussets son otros de los centros con los que el equipo colabora. Con éste último está investigando la aplicación de aleaciones con memoria de forma en sistemas micro electro mecánicos (MEMS son sus siglas en inglés). Pero no es la única línea abierta. El equipo de la universidad pública acaba de patentar un material compuesto por polvos (pulvimetalurgia) de aleación con memoria de forma con muy alto coeficiente de amortiguamiento, que puede resultar muy útil, entre otras cosas, para estructuras antiseísmo, para eliminar las vibraciones en la producción de máquina-herramienta y contra la contaminación acústica.

Estas investigaciones se enmarcan en un proyecto auspiciado por el Ministerio de Educación y Ciencia dentro del Plan Nacional de Materiales. Parte del trabajo del grupo de la UPV se incluye dentro del programa Etortek del Departamento vasco de Industria para potenciar proyectos estratégicos de I+D+I.