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Las prometedoras propiedades orientadas a la reducción del consumo de energía y de emisiones de CO2, vuelven a despertar el interés por las aleaciones de Magnesio. Investigadores de IMDEA Materiales aúnan simulación y experimentos para avanzar en la caracterización micromecánica de este tipo de materiales.
Las aleaciones de Magnesio presentan una baja densidad en comparación con materiales como el aluminio o el acero, siendo muy atractivas para el sector del transporte (industria del automóvil y aeroespacial) para reducir peso de los vehículos y como consecuencia, el consumo de combustible y las emisiones de CO2. Por esta razón, actualmente son varias las investigaciones que centran sus esfuerzos en el desarrollo de este tipo de aleaciones.
En las últimas décadas las aleaciones de Magnesio han estado sujetas a una intensa actividad investigadora. El estudio del comportamiento mecánico de estos materiales conlleva el conocimiento de los mecanismos de deformación operativos (deslizamiento cristalográfico y maclado) y, a su vez, del efecto tan importante que tiene la textura cristalográfica sobre ellos debido a la fuerte anisotropía que presentan. Esto tiene una importante influencia en los procesos de deformación micromecánica que conducen a la evolución a nivel macroescala de las muestras policristalinas.
El comportamiento mecánico de las aleaciones de Magnesio a bajas velocidades de deformación es ya bien conocido y estudios recientes han extendido estos estudios a velocidades de impacto [1]. Para continuar avanzando en el desarrollo de estos materiales es necesario establecer sinergias entre los experimentos y las cada vez más potentes herramientas computacionales. Los datos experimentales ayudan en las etapas de diseño, calibración y validación de los modelos y éstos, una vez validados, permiten extrapolar los resultados disponibles a otras condiciones de ensayo.
Investigadores de los grupos de Mecánica Computacional y Física de Metales de IMDEA Materiales han iniciado una colaboración multidisciplinar con el fin de desarrollar modelos basados en el Método de los Elementos Finitos que sean adecuados para describir el comportamiento mecánico de las aleaciones de Magnesio. Estos modelos incorporan una descripción detallada de los modos de deformación mediante deslizamiento de dislocaciones y maclado, además de las posibles interacciones entre ambos (dislocación-dislocación, macla-macla, dislocación-macla y macla-dislocación). Salvo excepciones [2], estas interacciones específicas han sido relativamente ignoradas en simulaciones continuas. El objetivo del trabajo es predecir las curvas tensión-deformación, la evolución de la textura durante la deformación y la actividad de los distintos sistemas de deslizamiento en el mayor rango de velocidades de deformación posible (Figura 1).
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[1] I. Ulacia, N.V. Dudamell, F. Gálvez, S. Yi, M.T. Pérez-Prado and I. Hurtado, Mechanical behavior and microstructural evolution of a Mg AZ31 sheet at dynamic strain rates. Acta Materialia, 58: 2988-2998 (2010).
[2] A. Staroselsky and L. Anand, A constitutive model for hcp materials deforming by slip and twinning: application to magnesium alloy AZ31B. International Journal of Plasticity 19: 1843-1864 (2003).
Un equipo internacional de científicos, liderados desde el Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón, ha creado el primer imán duro de espesor atómico. El avance tiene aplicaciones potenciales en dispositivos tecnológicos que requieren un campo magnético definido, como las memorias RAM de los ordenadores.
En la interfaz entre dos capas rotadas de titanato de bario, con solo unos pocos átomos de espesor, aparecen propiedades que podrían revolucionar la ciencia de los materiales ferroeléctricos y ser útiles en la electrónica e informática del futuro. Los detalles los publican en Nature investigadores de la Universidad Complutense de Madrid.
