Estructuras más seguras: innovadora investigación con materiales que cambian de forma
La estudiante de Ingeniería Electromecánica de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE), Lucrecia Marilyn Trullet, lleva adelante una investigación que podría tener aplicaciones muy concretas en la construcción: estudia materiales que "recuerdan" su forma original y vuelven a ella después de ser deformados.
Gracias a una beca de Estímulo a las Vocaciones Científicas, Trullet investiga bajo la dirección del docente investigador de la Facultad de Ingeniería de la UNNE, Juan Manuel Vallejos. lo que en el mundo científico se conoce como aleaciones con memoria de forma, metales especiales que tienen la propiedad de poder ser doblados o estirados, pero cuando se los calienta, vuelven automáticamente a su forma original, como si tuvieran memoria.
La clave de este comportamiento está en lo que ocurre a nivel microscópico dentro del material. Los átomos que conforman estas aleaciones pueden reorganizarse de manera ordenada cuando cambian las condiciones de temperatura o presión, permitiendo que el material recupere su forma inicial.
El proyecto se enfoca específicamente en aleaciones basadas en hierro, particularmente en combinaciones de hierro con manganeso, silicio, aluminio y níquel. Estas mezclas metálicas fueron elegidas no solo por sus propiedades especiales, sino también porque son relativamente económicas y tienen buenas características mecánicas.
La aplicación más interesante que investiga Trullet podría influir en la forma en que se construyen edificios y estructuras: usar estos alambres especiales para mejorar la resistencia del hormigón armado.
El hormigón tiene una debilidad conocida: resiste muy bien cuando se lo comprime (como una columna que soporta peso), pero es muy frágil cuando se lo estira o flexiona. Por eso se lo refuerza con barras de acero, creando el hormigón armado por todos conocido.
Actualmente, cuando se quiere hacer hormigón de alta resistencia, se utilizan técnicas de pretensado: se estiran barras de acero de alta resistencia antes de colar el hormigón, y luego se las cortan. Como las barras no pueden volver a su longitud original debido a que están embebidas en el hormigón endurecido, quedan ejerciendo una presión constante que mejora la resistencia de la estructura.
La propuesta de Trullet es la siguiente: en lugar de estirar mecánicamente las barras de acero, usar alambres de estas aleaciones especiales ya deformados. Una vez que el hormigón esté colocado y endurecido, bastaría con calentar ligeramente la estructura para que estos alambres "recuerden" su forma original y traten de volver a ella.
Como estarían confinados dentro del hormigón y no podrían recuperar completamente su forma, generarían automáticamente las fuerzas de compresión internas necesarias para fortalecer la estructura.
Esta técnica tendría ventajas importantes sobre los métodos actuales: sería más simple de aplicar, no requeriría el complejo equipamiento hidráulico que se usa en la actualidad, y permitiría activar el refuerzo en el momento exacto que se necesite, incluso después de que la estructura esté terminada.
Para probar su hipótesis de que estos materiales pueden generar fuerzas suficientes para mejorar significativamente el hormigón, Trullet desarrolla ensayos precisos en el laboratorio de la Facultad de Ingeniería de la UNNE.
Su metodología consiste en tomar alambres de 3 milímetros de diámetro de estas aleaciones especiales y someterlos a ciclos controlados de deformación y calentamiento, midiendo exactamente qué fuerzas desarrollan cuando se les impide recuperar su forma original. Si los resultados confirman la hipótesis, esta investigación podría abrir las puertas a una nueva generación de estructuras de hormigón más resistentes y eficientes.
