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Ciencia de los
Materiales
El Secreto del Comportamiento de los Materiales
Amorfos
1 de Septiembre de 2008.
 Científicos
de laboratorios afiliados al CNRS en Burdeos, Lyon y París han
proporcionado la primera prueba de que los materiales amorfos, también
conocidos como vidrios blandos, se deforman y fluyen a través de un
movimiento colectivo de sus partículas.
 Menéame
Estos materiales (que incluyen el mousse de chocolate, la crema para el
afeitado, la salsa mahonesa, los vidrios metálicos, los materiales
granulares y el cieno) son sólidos amorfos. O, en otros términos, sus
estructuras atómicas están desordenadas como las de un líquido, carecen
de la estructura cristalina, pero son lo bastante rígidos como para no
desparramarse en ausencia de un recipiente que los contenga, como sí
haría un líquido. Son realmente capaces de fluir si son forzados: La
mayonesa parece sólida en un frasco pero puede extenderse con un
cuchillo.
Este descubrimiento debe hacer posible entender mejor la deformación y
la fractura en los vidrios metálicos y el esparcimiento de las capas
delgadas de materiales frágiles (como las cremas faciales) que se usan
en las industrias de los cosméticos, del procesamiento de alimentos y de
los lubricantes.
Sin embargo, la naturaleza y el origen de este estado amorfo continúan
siendo un desafío científico para los investigadores.
En los últimos años se ha progresado en múltiples frentes. Se han hecho
importantes trabajos teóricos y experimentales sobre los sólidos amorfos
en reposo, gracias a los cuales se ha logrado entender mejor la
naturaleza paradójica de la estructura rígida de estos materiales. Sin
embargo, el vínculo con su conducta de flujo no había sido establecido
previamente.
En el nuevo estudio, los investigadores llevaron a cabo una serie de
experimentos usando las técnicas de la microfluídica. Gracias a esos
experimentos, pudieron observar el flujo de emulsiones altamente
concentradas en microcanales de varios anchos distintos.
Analizando el flujo de este material en canales con anchuras
micrométricas, los investigadores pudieron identificar que las
propiedades intrínsecas del flujo del material dependen de su
confinamiento; en otras palabras, el hecho de que sea obligado a fluir
en un cauce estrecho. Sorprendentemente, en ciertas situaciones, el
material parece ser aún más fluido cuando se confina.
El análisis detallado de estas propiedades revela que los movimientos a
gran escala de las partículas del fluido tienen lugar colectivamente.
Este efecto de cooperatividad es, sin embargo, muy diferente del efecto
que se ha observado en la dinámica colectiva de los materiales amorfos
que no están fluyendo, lo cual plantea nuevas preguntas teóricas. La
naturaleza colectiva identificada en el flujo difiere de las
descripciones usuales propuestas.
Información adicional en:
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