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El magnesio puro es un 30 % más ligero que el aluminio, y las aleaciones con aluminio presentan puntos de fusión más altos, lo que las hace ideales para distintas industrias como la automovilística, la aeronáutica, la química y la metalurgia.
En esta ocasión, un grupo de científicos de la Universidad Nacional de Singapur han propuesto una “aleación” única que combina hojas caídas —residuos agrícolas de los cultivos de mango— con magnesio puro. Sorprendentemente, al combinar el magnesio con el polvo de hojas, su capacidad de amortiguación (es decir, su habilidad para resistir vibraciones) aumentó un impresionante 54 % respecto al magnesio puro. Los resultados del estudio se publicaron en la revista Metals.
“El magnesio ha despertado un gran interés tanto en aplicaciones industriales como biomédicas debido a su alta resistencia específica, buena maquinabilidad, excelente capacidad de amortiguación y abundancia natural”, escribieron los autores. “Los materiales de biomasa convertidos, como el polvo de hojas, han demostrado un potencial prometedor en diversas aplicaciones, incluyendo cerámica, catalizadores, supercondensadores e incluso materiales absorbentes de microondas”.
Con estas dos ideas en mente —y con los científicos siempre buscando formas de reducir el peso de las aleaciones de magnesio sin sacrificar su rendimiento— el equipo decidió investigar si la biomasa de hojas podía aportar beneficios a los compuestos de magnesio. Para lograr este avance, los investigadores simplemente recogieron hojas caídas de los árboles de mango (Mangifera indica) y las secaron usando un microondas (no un microondas sofisticado de laboratorio, sino un horno de convección estándar de la marca Sharp).
Posteriormente, las hojas se trituraron en un molino de bolas y se secaron en un horno, obteniendo así un polvo de hojas seco listo para su aleación.
El polvo se incorporó al magnesio, representando solo un 5 % de la mezcla final. Durante el proceso de sinterización (una técnica de fabricación que utiliza presión y calor para transformar los polvos metálicos en estructuras densas), el polvo seco se vaporizó, dejando tras de sí poros microscópicos. Aunque los agujeros en el metal podrían parecer preocupantes, resultó que estos poros hicieron que el nuevo magnesio mejorado fuese más capaz de absorber impactos.
Para obtener el material óptimo, los científicos tuvieron que encontrar la temperatura perfecta para el proceso de extrusión. Si estaba demasiado caliente, el polvo vegetal se convertía en carbono, lo que aumentaría la corrosión; si era demasiado baja, surgían otros problemas que afectaban al material. Según los autores, “el rendimiento mecánico mostró un compromiso con la disminución de la temperatura de extrusión: las temperaturas más bajas provocaban mayor porosidad, lo que reducía la dureza, la resistencia a la compresión y la ductilidad”.
Descubrieron que una extrusión realizada a unos 350 grados Celsius producía los mejores resultados para la mezcla de magnesio y polvo de hojas secas, ya que mantenía los granos de metal compactos, consiguiendo que el producto final resistiera mejor la flexión. Los investigadores señalan que “estos hallazgos no solo destacan el potencial de incorporar biomasa natural en sistemas metálicos para desarrollar materiales ligeros y sostenibles, sino que también establecen una base sólida para futuras investigaciones sobre diseño de compuestos metal-biomasa, optimización de procesos y mejora del rendimiento, minimizando las posibles limitaciones”.
Cabe recordar que el magnesio ya era uno de los ingredientes de aleación más versátiles, pero los científicos demuestran que sus capacidades como material compuesto milagroso van mucho más allá de lo que se imaginaba.
Fuente: Mdpi
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