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El grafeno resiste repetidamente la fatiga

El grafeno resiste repetidamente la fatiga

El grafeno es una paradoja. Es el material más delgado conocido por la ciencia, pero también uno de los más fuertes. Ahora, una investigación de la University of Toronto Engineering muestra que el grafeno también es altamente resistente a la fatiga, capaz de soportar más de mil millones de ciclos de alta tensión antes de que se rompa.

El grafeno se asemeja a una lámina de anillos hexagonales entrelazados, similar al patrón que podrías ver en las baldosas de los baños. En cada esquina hay un solo átomo de carbono unido a sus tres vecinos más cercanos. Si bien la lámina podría extenderse lateralmente sobre cualquier área, solo tiene un átomo de grosor.

La fuerza intrínseca del grafeno se ha medido en más de 100 gigapascales, entre los valores más altos registrados para cualquier material. Pero los materiales no siempre fallan porque la carga exceda su máxima resistencia. Las tensiones que son pequeñas pero repetitivas pueden debilitar los materiales causando dislocaciones y fracturas microscópicas que se acumulan lentamente con el tiempo, un proceso conocido como fatiga.

«Para entender la fatiga, imagínese doblar una cuchara de metal», dice el profesor Tobin Filleter, uno de los autores principales del estudio, que se publicó recientemente en la revista Nature Materials. «La primera vez que la doblas, se deforma. Pero si sigues repitiendo la operación, de un lado a otro, acabará por partirse en dos».

El equipo de investigación – compuesto por Filleter, los profesores de ingeniería de la Universidad de Toronto Chandra Veer Singh y Yu Sun, sus estudiantes y colaboradores en la Universidad de Rice – querían saber cómo el grafeno resistiría las repetidas tensiones. Su enfoque incluía tanto experimentos físicos como simulaciones por ordenador.

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