Metales amorfos

Por alguna extraña razón todo lo que se relaciona con Apple adquiere una especie de aura que lo relaciona con la excelencia. Hace unas pocas semanas corrió el rumor, que ya se sabe que en muchas ocasiones es la antesala la de noticia,  sobre la posibilidad de tener la próxima generación del  iPhone construido a base de un material llamado metal amorfo. El rumor tenía sus raíces en el hecho de que Apple compró en Agosto de 2010 una licencia exclusiva para comercializar la tecnología de la empresa Liquidmetal.  El tiempo nos dirá si el rumor se convierte en noticia y los futuros poseedores de un iPhone podrán disfrutar de las ventajas de un artilugio construido con un metal amorfo. Pero por ahora vamos a conformarnos con saber qué es eso de los metales amorfos.

Un metal amorfo es un material formado por átomos de elementos metálicos pero que, a diferencia de los metales en estado natural que son cristalinos, es decir sus átomos elementales están perfectamente ordenados, presentan una estructura desordenada a escala atómica. En general, los materiales con este tipo de estructura se obtienen por solidificación desde el estado líquido y se llaman vidrios metálicos.

A pesar de su nombre, los metales amorfos son en realidad aleaciones de varios metales. Por ejemplo el Vitreloy, uno de los primeros metales amorfos comercializados es una aleación del 41% de zirconio, el 14% de titanio el 12,5% de cobre, el 10% de níquel y el 22,5% de berilio. Las aleaciones contienen átomos de tamaños muy diferentes lo que origina comportamientos diferentes a los de los metales puros. Por ejemplo, las aleaciones en estado fundido tienen viscosidades varios órdenes de magnitud mayores que los metales en estado líquido. Al ser mucho más viscosas, la libertad de movimiento de los átomos individuales es menor, lo que determina que, al enfriarse,  no dispongan de suficiente rapidez para formar una retícula ordenada. La estructura a nivel atómico del material implica también una menor contracción durante el enfriamiento, y una mayor resistencia a la deformación plástica.

Las aleaciones amorfas tienen propiedades muy  útiles. Son más fuertes que las aleaciones cristalinas químicamente similares y soportan  una mayor deformación elástica reversible. El Vitreloy, del que ya hemos hablado,  tiene una resistencia a la tracción doble que la del titanio de alto grado. Tal vez la propiedad más útil de los metales amorfos masivos es que son vidrios auténticos, lo que implica que se ablandan y fluyen con el calor. Esto permite que sean procesados por técnicas muy sencillas, tales como el moldeo por inyección. 

Como último ejemplo de las interesantes aplicaciones de los metales amorfos podemos mencionar el un material cuya fórmula química es Mg₆₀Zn₃₅Ca₅. Al  enfriarlo rápidamente, para lograr una estructura amorfa, se obtienen propiedades que lo hacen especialmente idóneo como biomaterial para implantación en los huesos, siendo la base para la fabricación de tornillos, clavos, o placas para ser utilizado en fracturas. A diferencia de los materiales tradicionales como el titanio o acero, éste material se disuelve a razón de 1 nm por mes, y es reemplazado por tejido óseo.

Parece evidente que bien en el próximo artilugio de Apple o en algún implante óseo para arreglar una fractura nos encontraremos tarde o temprano con una aplicación de los metales amorfos que, convenientemente utilizados, harán más fácil nuestra existencia.