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¿Qué es el vidrio metálico? - Ashwini Bharathula

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    Acero y plástico.
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    Imprescindibles para gran parte de
    nuestra infraestructura y tecnología,
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    estos 2 materiales forman
    un conjunto complementario
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    de fortalezas y debilidades.
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    El acero es fuerte y duro
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    pero difícil trabajarlo en detalle.
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    El plástico puede adoptar
    casi cualquier forma,
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    pero es frágil y suave.
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    Por lo tanto, ¿no sería interesante
    contar con un material
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    fuerte como el acero
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    y maleable como el plástico?
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    Bueno, muchos científicos
    y tecnólogos están entusiasmados
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    con una invención relativamente
    reciente llamada vidrio metálico
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    que reúne esas 2 propiedades
    y muchas otras.
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    El vidrio metálico tiene un aspecto
    brillante y opaco, como los metales,
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    y, como los metales,
    conducen el calor y la electricidad.
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    Pero es más fuerte que
    la mayoría de los metales,
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    lo que significa que puede
    soportar mucha fuerza
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    sin doblarse o deformarse
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    y se usa para fabricar
    escalpelos ultra afilados,
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    cajas electrónicas ultra resistentes,
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    bisagras, tornillos
    y la lista puede continuar.
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    El vidrio metálico también
    tienen la increíble capacidad
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    de almacenar y liberar energía elástica,
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    lo que los hace perfectos
    para artículos deportivos
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    como raquetas de tenis,
    palos de golf y esquís.
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    Es resistente a la corrosión
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    y puede moldearse en formas complejas
    con superficies reflejantes
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    en una sola etapa de moldeo.
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    A pesar de su fuerza
    a temperatura ambiente,
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    si se sube la temperatura unos
    pocos cientos de grados Celsius,
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    se ablanda significativamente,
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    y puede deformarse en cualquier forma.
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    Al enfriarlo de nuevo recupera su fuerza.
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    Así que, ¿de dónde vienen todos
    estos atributos maravillosos?
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    Todo tiene que ver con la estructura
    atómica única del vidrio metálico.
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    La mayoría de los metales
    sólidos son cristalinos.
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    Esto significa que si
    te acercas lo suficiente
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    para observar sus átomos individuales,
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    los verás alineados cuidadosamente
    en un patrón ordenado y repetitivo
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    a lo largo de todo el material.
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    El hielo es cristalino y también
    lo son los diamantes y la sal.
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    Si estos materiales se calientan
    lo suficiente y se funden,
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    los átomos se vuelven inestables
    y se mueven caóticamente,
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    sin embargo, al enfriarlos
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    los átomos se reorganizan
    y recobran su forma cristalina.
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    Pero, ¿y si logras enfriar
    un metal fundido tan rápidamente
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    de modo que sus átomos no pueden
    volver a encontrar su lugar inicial,
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    y el material se queda sólido,
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    pero con una estructura interna caótica
    y amorfa como la de un líquido?
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    Es es el caso del vidrio metálico.
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    Esta estructura tiene la ventaja añadida
    de que carece de los bordes de grano
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    el limite habitual de
    la mayoría de los metales,
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    y es aquel punto débil donde
    el material es más susceptible
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    a los arañazos o la corrosión.
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    El primer vidrio metálico
    se obtuvo en 1960 de oro y silicio.
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    No fue tarea fácil.
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    Debido a que los átomos de metal
    cristalizan tan rápidamente,
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    los científicos tuvieron que enfriar
    la aleación increíblemente rápido,
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    un millón de grados Kelvin por segundo,
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    usando gotas minúsculas
    sobre placas frías de cobre,
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    o enrollando películas ultra finas.
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    Por aquel entonces, el vidrio
    metálico solo podría tener
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    decenas o cientos de micras de espesor,
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    lo que resultó demasiado fino
    para aplicaciones prácticas.
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    Pero desde entonces,
    los científicos han descubierto
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    que una mezcla de varios metales
    que se mezclan libremente entre sí
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    pero no cristalizan fácilmente juntos
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    --por lo general porque tienen
    tamaños atómicos muy diferentes--
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    la mezcla cristaliza mucho más lentamente.
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    Eso significa que no tienes
    que enfriarla tan rápido,
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    por lo que el material
    puede ser más grueso;
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    centímetros en vez de micrómetros.
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    Estos materiales se denominan
    vidrios metálicos masivos, o BMGs.
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    Ahora hay cientos de diferentes BMGs,
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    ¿por qué no están todos nuestros puentes
    y coches hechos a base de ellos?
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    Muchos de los BMGs actualmente
    disponibles están hechos de metales caros
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    como el paladio y el zirconio,
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    y tienen que ser muy puros
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    ya que cualquier impureza
    pueden causar cristalización.
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    Así que un rascacielos o un cohete de BMG
    resultaría astronómicamente caros.
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    Y a pesar de su fuerza,
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    aún no son lo suficientemente duros
    para altas capacidades de carga.
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    A medida que incrementa la presión,
    pueden agrietarse sin previo aviso,
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    nada recomendable para,
    por ejemplo, un puente.
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    Pero cuando los ingenieros averiguarán
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    cómo crear BMGs de metales más baratos
    y hacerlas aún más resistentes,
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    las aplicaciones para estos
    ultra materiales serán ilimitados.
Title:
¿Qué es el vidrio metálico? - Ashwini Bharathula
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Ver la lección completa en: http://ed.ted.com/lessons/what-is-metallic-glass-ashwini-bharathula

El acero y el plástico son imprescindibles para gran parte de nuestra infraestructura y tecnología. El acero es fuerte y duro, pero difícil de trabajar en detalle. Mientras que el plástico puede tomar casi cualquier forma, pero es frágil y suave. Por lo tanto, ¿no sería interesante contar con un material tan fuerte como el acero y tan maleable como plástico? Ashwini Bharathula detalla el futuro del vidrio metálico.

Lección de Ashwini Bharathula, animación de Tinmouse Animation Studio.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:34

Spanish subtitles

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