{"id":51119,"date":"2025-02-19T12:53:03","date_gmt":"2025-02-19T12:53:03","guid":{"rendered":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/tecnologia\/la-expansion-termica-ha-sido-un-quebradero-de-cabeza-durante-siglos-ahora-estamos-aprendiendo-como-esquivarla\/"},"modified":"2025-02-19T12:53:03","modified_gmt":"2025-02-19T12:53:03","slug":"la-expansion-termica-ha-sido-un-quebradero-de-cabeza-durante-siglos-ahora-estamos-aprendiendo-como-esquivarla","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/?p=51119","title":{"rendered":"La expansi\u00f3n t\u00e9rmica ha sido un quebradero de cabeza durante siglos. Ahora estamos aprendiendo c\u00f3mo esquivarla"},"content":{"rendered":"
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El calor tiende a hacer que los materiales se expandan y ganen volumen, un volumen que despu\u00e9s se reduce cuando la temperatura desciende. Esto es un problema para arquitectos e ingenieros ya que este efecto es muy notorio en metales como el acero.<\/p>\n

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\u00bfY si pudi\u00e9ramos evitar este problema?<\/p>\n

Una nueva aleaci\u00f3n. <\/strong>Un grupo de cient\u00edficos ha creado una nueva aleaci\u00f3n que apenas muestra expansi\u00f3n t\u00e9rmica a lo largo de una amplia horquilla de temperaturas. La clave del desarrollo ha estado en el invar, una aleaci\u00f3n con propiedades similares que antes ha sido preciso descifrar.<\/p>\n

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100 a\u00f1os de misterio. <\/strong>El invar es una aleaci\u00f3n compuesta de hierro, n\u00edquel y otros elementos con un coeficiente de expansi\u00f3n t\u00e9rmica extremadamente bajo, es decir, una aleaci\u00f3n que apenas se dilata ante un aumento en las temperaturas. En una horquilla que abarca m\u00e1s de 400 K (es decir, m\u00e1s de 400\u00ba Celsius), el invar tan solo se expande el 0,0001% de su longitud por cada grado Celsius (o por cada Kelvin).<\/p>\n

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Esta aleaci\u00f3n fue creada a finales del siglo XIX por Charles \u00c9douard Guillaume, quien recibir\u00eda el Premio Nobel en f\u00edsica<\/a> en el a\u00f1o 1920 \u201cpor su descubrimiento de anomal\u00edas en las aleaciones de acero y n\u00edquel\u201d. Hemos necesitado un siglo desde la concesi\u00f3n del galard\u00f3n para comenzar a comprender la ciencia subyacente en esta escasa expansi\u00f3n t\u00e9rmica.<\/p>\n

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Expansi\u00f3n t\u00e9rmica. <\/strong>El fen\u00f3meno de la expansi\u00f3n t\u00e9rmica es un viejo conocido. Como explican los responsables del nuevo trabajo, este fen\u00f3meno es fruto del movimiento mismo de los \u00e1tomos (recordemos que la temperatura no es otra cosa que eso). Cuando los \u00e1tomos se calientan se mueven m\u00e1s y eso hace que necesiten m\u00e1s espacio, luego el material se expande.<\/p>\n

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Este fen\u00f3meno, contin\u00faan se\u00f1alando, es inevitable, pero comprenderlo al detalle nos abre la puerta a crear nuevos materiales que equilibren de alguna manera este efecto. Para estudiarlo, el equipo recurri\u00f3 a simulaciones por ordenador que permit\u00edan analizar el comportamiento de materiales magn\u00e9ticos en escalas diminutas.<\/p>\n

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\u201cEsto nos permiti\u00f3 comprender mejor la raz\u00f3n por la que el invar apenas se expande\u201d, se\u00f1alaba en una nota de prensa Segii Khmelevskyi, coautor del nuevo estudio. El efecto se debe a cambios en el estado de los electrones que se dan conforme la temperatura aumenta. Estos cambios contrarrestan \u201ccasi exactamente\u201d la expansi\u00f3n t\u00e9rmica del material, a\u00f1ade Khmelevskyi.<\/p>\n

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De la teor\u00eda a la pr\u00e1ctica. <\/strong>Conocer la teor\u00eda abre la v\u00eda a la creaci\u00f3n de nuevas aleaciones capaces de vencer a la expansi\u00f3n t\u00e9rmica. Es precisamente lo que hizo el equipo responsable del estudio, poner en pr\u00e1ctica sus hallazgos. Y el resultado es lo que han denominado im\u00e1n de pirocloro.<\/p>\n

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La nueva aleaci\u00f3n combina m\u00e1s de dos compuestos: circonio, niobio, hierro y cobalto. \u201cEs un material con un coeficiente t\u00e9rmico extremadamente bajo sobre un rango de temperaturas sin precedentes\u201d, detalla Yili Cao, coautora del desarrollo.<\/p>\n

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\u201cEl efecto se debe a que ciertos electrones cambian su estado seg\u00fan aumenta la temperatura. El orden magn\u00e9tico del material decrece, lo que hace que el material se contraiga\u201d, explica Cao. Este efecto es, precisamente, an\u00e1logo al visto en el invar.<\/p>\n

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El secreto es la irregularidad. <\/strong>El equipo explica que lo marcado del efecto se tambi\u00e9n al hecho de que el im\u00e1n de pirocloro no tiene una estructura en red perfecta, es decir, con los \u00e1tomos dispuestos formando un patr\u00f3n regular y repetido, sino m\u00e1s heterog\u00e9nea. Algunas \u00e1reas contienen m\u00e1s o menos cobalto lo que hace que el material se expanda y contraiga en una proporci\u00f3n casi id\u00e9ntica.<\/p>\n

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Los detalles del desarrollo fueron publicados en un art\u00edculo<\/a> en la revista National Science Review<\/em>.<\/p>\n

En Xataka | M\u00e1s barato, duradero y ecol\u00f3gico: un nuevo material con ayuda del rutenio quiere cambiar las reglas del hidr\u00f3geno verde<\/a><\/p>\n

Imagen | TU Wien<\/a><\/p>\n<\/p><\/div>\n

Ver fuente<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

El calor tiende a hacer que los materiales se expandan y ganen volumen, un volumen que despu\u00e9s se reduce cuando la temperatura desciende. Esto es un problema para arquitectos e ingenieros ya que este efecto es muy notorio en metales como el acero. \u00bfY si pudi\u00e9ramos evitar este problema? Una nueva aleaci\u00f3n. Un grupo de […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":51120,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[9],"tags":[],"class_list":["post-51119","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tecnologia"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/51119","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=51119"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/51119\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/51120"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=51119"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=51119"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=51119"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}