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Los científicos han descubierto cómo superar el principal defecto de la aleación del futuro
Los científicos han descubierto cómo superar el principal defecto de la aleación del futuro
Sputnik Mundo
Un grupo de científicos de la Universidad Nacional de Investigación y Tecnología MISIS propuso un método para aumentar la resistencia de una aleación que... 28.07.2026, Sputnik Mundo
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Los investigadores descubrieron la causa por la que las propiedades reales del material difieren de las esperadas y han comprendido cómo superarlo. Los resultados fueron publicados en la revista Journal of Materials Science.Una aleación metálica clásica contiene decenas de porcentajes de uno o dos componentes principales, que determinan la resistencia y la maleabilidad del material. Por ejemplo, la aleación de cobre (aproximadamente un 80%) y estaño (aproximadamente un 20%) —el bronce de estaño— es considerablemente más dura que sus componentes. La resistencia de la aleación a la corrosión, a los cambios de temperatura, así como otras propiedades operativas adicionales se consiguen mediante el aleado, es decir la adición de pequeñas cantidades de otros elementos, por ejemplo, el cromo o el níquel, explicaron en la Universidad Nacional de Investigación y Tecnología MISIS."Existe otra clase de aleaciones metálicas que están compuestas por al menos cinco elementos químicos, en proporciones aproximadamente iguales. Estas aleaciones se denominan de alta entropía", explicó uno de los autores del estudio, miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de Rusia, jefe del Departamento de Metalurgia de Polvos y Recubrimientos Funcionales, director del Centro Científico y Educativo de Síntesis Autopropagada a Alta Temperatura MISIS-ISMAN, Evgueni Levashov.Su composición y la estructura de su red cristalina garantizan una elevada dureza, estabilidad térmica y resistencia a la corrosión y a la radiación (es decir, a la radiación ionizante). Por ello, son muy prometedoras para la industria nuclear, la ingeniería química, la creación de sistemas microelectromecánicos y la fabricación de herramientas de diamante, indicó.En realidad, las propiedades de algunas aleaciones resultan a veces peores de lo que predice la teoría. Un ejemplo de la diferencia entre las expectativas teóricas y el resultado práctico obtenido es la aleación de cobalto, cromo, cobre, hierro y níquel (CoCrCuFeNi). Esta aleación atrae a investigadores e ingenieros por la asequibilidad de sus componentes en términos económicos, su carácter tecnológico y la buena compatibilidad de sus elementos. Sin embargo, en la práctica, sus propiedades mecánicas resultaron peores de lo esperado, lo que suscitó un debate en la comunidad científica, añadieron en el MISIS.Investigadores de la Universidad Nacional de Investigación y Tecnología MISIS, en colaboración con colegas del Instituto de Nanotecnología de Microelectrónica de la Academia de Ciencias de Rusia y del Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (España), descubrieron el talón de Aquiles de la aleación CoCrCuFeNi. Averiguaron que las propiedades mecánicas de la aleación dependen de manera crítica de la cantidad de cobre.En los microcomponentes electrónicos, los sensores y los sistemas micromecánicos, las dimensiones de los componentes individuales del material pueden ser comparables a las del propio producto. En tales condiciones, incluso una sola zona relativamente vulnerable puede provocar la destrucción de toda la estructura, precisó.Según los investigadores, los datos obtenidos en este estudio constituyen la clave para crear una aleación resistente de CoCrCuFeNi. Para contrarrestar el efecto negativo de la "fase de cobre", se puede reducir su contenido o utilizar tecnologías especiales para el procesamiento de las piezas fabricadas con esta aleación. Además, se puede aumentar la concentración de níquel, que favorece la disolución del cobre.La investigación se llevó a cabo con el apoyo del Fondo Científico Ruso (proyecto n.º 22-79-10144-P).
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Los científicos han descubierto cómo superar el principal defecto de la aleación del futuro
Un grupo de científicos de la Universidad Nacional de Investigación y Tecnología MISIS propuso un método para aumentar la resistencia de una aleación que podría utilizarse en el ámbito de la energía nuclear, la aviación y el espacio.
Los investigadores descubrieron la causa por la que las propiedades reales del material
difieren de las esperadas y han comprendido cómo superarlo. Los resultados fueron publicados en la revista
Journal of Materials Science.Una aleación metálica clásica contiene decenas de porcentajes de uno o dos componentes principales, que determinan la resistencia y la maleabilidad del material. Por ejemplo, la aleación de cobre (aproximadamente un 80%) y estaño (aproximadamente un 20%) —el bronce de estaño— es considerablemente más dura que sus componentes.
La resistencia de la aleación a la corrosión, a los cambios de temperatura, así como otras propiedades operativas adicionales se consiguen mediante el aleado, es decir la adición de pequeñas cantidades de otros elementos, por ejemplo, el cromo o el níquel, explicaron en la Universidad Nacional de Investigación y Tecnología MISIS.
"Existe otra clase de aleaciones metálicas que están compuestas por al menos cinco elementos químicos, en proporciones aproximadamente iguales. Estas aleaciones se denominan de alta entropía", explicó uno de los autores del estudio, miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de Rusia, jefe del Departamento de Metalurgia de Polvos y Recubrimientos Funcionales, director del Centro Científico y Educativo de Síntesis Autopropagada a Alta Temperatura MISIS-ISMAN, Evgueni Levashov.
Su composición y la estructura de su red cristalina garantizan una elevada dureza, estabilidad térmica y resistencia a la corrosión y a la radiación (es decir, a la radiación ionizante). Por ello, son muy prometedoras para la industria nuclear, la ingeniería química, la creación de sistemas microelectromecánicos y la fabricación de herramientas de diamante, indicó.
En realidad, las propiedades de algunas aleaciones resultan a veces peores de lo que predice la teoría. Un ejemplo de la diferencia entre las expectativas teóricas y el resultado práctico obtenido es la aleación de cobalto, cromo, cobre, hierro y níquel (CoCrCuFeNi). Esta aleación atrae a investigadores e ingenieros por la asequibilidad de sus componentes en términos económicos, su carácter tecnológico y la buena compatibilidad de sus elementos. Sin embargo, en la práctica, sus propiedades mecánicas resultaron peores de lo esperado, lo que suscitó un debate en la comunidad científica, añadieron en el MISIS.
17 de agosto 2025, 15:44 GMT
Investigadores de la Universidad Nacional de Investigación y Tecnología MISIS, en colaboración con colegas del Instituto de Nanotecnología de Microelectrónica de la Academia de Ciencias de Rusia y del Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (España), descubrieron el talón de Aquiles de la aleación CoCrCuFeNi. Averiguaron que las propiedades mecánicas de la aleación dependen de manera crítica de la cantidad de cobre.
"Las observaciones han dado una respuesta definitiva: desde el inicio de la deformación, toda la actividad se concentra exclusivamente en el interior de los granos de cobre. Es precisamente allí donde se produce la localización de tensiones y, posteriormente, la grieta que provoca la rotura. Estos datos son especialmente importantes para los dispositivos de tamaño micro y nanométrico", explicó el profesor asociado del Departamento de Metalurgia de Polvos y Recubrimientos Funcionales de la Universidad Nacional de Investigación y Tecnología MISIS, Pável Lóguinov.
En los microcomponentes electrónicos, los sensores y los sistemas micromecánicos, las dimensiones de los componentes individuales del material pueden ser comparables a las del propio producto. En tales condiciones, incluso una sola zona relativamente vulnerable puede provocar la destrucción de toda la estructura, precisó.
18 de mayo 2025, 19:29 GMT
Según los investigadores, los datos obtenidos en este estudio constituyen la clave para crear una aleación resistente de CoCrCuFeNi. Para contrarrestar el efecto negativo de la "fase de cobre", se puede reducir su contenido o utilizar tecnologías especiales para el procesamiento de las piezas fabricadas con esta aleación. Además, se puede aumentar la concentración de níquel, que favorece la disolución del cobre.
"Los resultados de nuestra investigación no solo revelan el mecanismo de destrucción de una de las aleaciones de alta entropía más comunes, sino que también sientan las bases para el desarrollo de nuevos materiales con una mejor combinación de resistencia y ductilidad. Estos materiales pueden encontrar aplicación en compuestos e instrumentos que contienen diamante, recubrimientos protectores, el sector energético y otros sectores de alta tecnología", agregó Lóguinov.
La investigación se llevó a cabo con el apoyo del Fondo Científico Ruso (proyecto n.º 22-79-10144-P).
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