El desarrollo de nuevos materiales es sin duda alguna uno de los motores de innovación tecnológica más importante de nuestros sociedad, no en vano suele nombrarse las eras de la  humanidad en función de los materiales utilizados. La importancia de conocer las propiedades, formas de transformación y posibles aplicaciones  de cada material es algo que fascina y trasciende más allá del mundo académico o industrial.

De esta fascinación se ha servido el universo Marvel, para crear toda clase de armas, armaduras y mejoras a sus personajes, que sin materiales realmente extraordinarios  no sería posible. Volviendo la mirada hacía el universo cinematográfico de esta franquicia de Comics, vemos como varios materiales y tecnologías que podría parecer mera ciencia ficción van tomando auge.

  1. Vibranium: Capitán América.
  2. Extrimis: Iron Man.
  3. Mjolnir: Thor Mjolnir.

Acontinuación los materiales utilizados por tres de los heroes de esta franquicia:

vibranium: Capitán américa.

El Vibranium es un metal que cayó en la tierra como un meteorito hace  diez mil años en la nación ficticia de Wakanda que es más fuerte que el acero y tres veces más liviano, pero su principal característica es su inusual capacidad para absorber vibraciones.

Si llevamos esta característica al mundo real, el “Vibranium” debe convertir la energía cinética en alguna otra forma de energía, sino estaría violando la primera ley de la termodinámica ( “la energía no se crea ni se destruye solo se transforma”).  

Capitan America y Black Panther utilizan vibranium como escudo y arma, tomada de: news.marvel.com

¿Será que si buscamos estos super materiales en el mundo real tendremos éxito? La respuesta podría ser bastante sorprendente, ya que el desarrollo que ha tenido la Ciencia e Ingeniería de los Materiales en las últimas décadas es digna de las más extraordinarias historias de ciencia ficción.

Volviendo a cualidades presentes en el “Vibranium”, existen aleaciones que superan la resistencia y la dureza del acero utilizando elementos aleantes  tan escasos y raros como este, uno de estos super materiales es el tungsteno el cual brinda una resistencia que supera por mucho las de un acero convencional.

Extrimis: Iron Man

La nanotecnología ha venido a abrir todo un mundo de posibilidades y  la Ciencia de los Materiales ha visto un incremento acelerado en el estudio, manipulación y aplicación de todas estas nuevas propiedades.

Cada vez es más común encontrar productos que contienen nanotubos de carbono o grafeno, formas alotrópicas del carbono con propiedades que no tienen nada que envidiar a los materiales existentes en el Universo Marvel.

Entre las propiedades más destacadas del grafeno figuran una resistencia cien veces mayor que el acero, posee menor efecto Joule, esto significa que no se calienta tan fácilmente al conducir electricidad, superando incluso materiales conductores tradicionales como el cobre o el aluminio, siendo el carbono como tal un pésimo conductor.Este super material  tiene la capacidad nada despreciable de autorepararse si se quiebra o sufre daños en su estructura, además de ser transparente y poder convertir la luz en electricidad al ser atravezada por esta (Efecto fotoeléctrico).

La presencia de materiales nanoestructurados en aleaciones metálicas o materiales cerámicos no es algo nuevo. Aleaciones de grano nanoestructurado o incluso la presencia de precipitados a escala nanométrica, es decir entre 0 y 100 nm ya se encontraban presentes mucho antes de que los términos nanociencia y nanotecnología fueran acuñados.

De las bondades de la sinergía de nanotecnología y la ciencia de materiales ni el mismo Tony Stark pudo resistirse. En el comic “ The Invincible Iron Man” el volumen 4 publicado en el 2005, Tony crea la armadura Extrimis.

Armadura extremis tomada de: news.marvel.com

El Extrimis es una especie de suero del supersoldado, similar al utilizado en el Capitán América, “es un compuesto bioquímico almacenado en un par de billones de nanotubos suspendido en un fluido conductor”. Este suero, al igual que en el universo cinematográfico fue creado por la doctora Maya en Iron Man 3. Con ayuda del Extremis y una armadura modular, Tony logra miniaturizar todos sus componentes de manera que esta se encuentra en su interior lista para salir cuando él lo desee.

Los materiales de la armadura cuentan con propiedades como las del grafeno que al recibir daño tiene la capacidad de autoregenerarse. La armadura utilizada por Tony Stark en la última película de Capitán América: Civil War, fue inspirada en la Extremis, en muchos blogs afirman que esta es la  razón por la cual Iron Man puede soportar luchar el contra el vibranium del Capitán y Bucky.

Mjolnir: Thor

Martillo de Thor, Mjolnir tomado de: news.marvel.com

Otra super aleación que podría ser considerada tan mítica como el martillo de Thor, Mjolnir, es el acero de Damasco, este legendario acero, cuya producción data del siglo IV A.C fue temido por su “filo eterno” capaz de partir en dos cualquier otra espada. Su elaboración fue uno de los secretos mejor guardados y transmitido solamente al discípulo que el maestro artesano considerara adecuado.

Hoy en día se conoce, gracias a los avances en las técnicas de caracterización de materiales, en especial la microscopía electrónica de transmisión. El alto contenido de carbono del acero de Damasco y la técnica especial de forja utilizada por los artesanos facilitaba la formación de nanotubos de carbono en la matriz  metálica, de tal manera que este exceso de carbono en lugar de fragilizar el material lo endurecía y al mismo tiempo le brindaba una capacidad de absorber de mejor manera cualquier impacto.

Si tuviéramos que nombrar a nuestra era, para muchos esta sería la era del silicio debido al gran impacto que ha tenido este material en el desarrollo de las tecnologías de la información de las cuales somos tan dependientes en la actualidad (computadoras, teléfonos inteligentes, tabletas, entre otros muchos dispositivos electrónicos).

Lo cierto es que en las últimas décadas las reglas del juego han cambiado y no puede brindarse ese honor exclusivamente al silicio, existiendo una infinidad de materiales que no dejan, ni dejarán de asombrarnos y alimentar la creatividad de muchos. La Ciencia e Ingeniería de  Materiales seguirá  avanzando a paso firme y posiblemente de manera más acelerada como nunca antes.

Cada vez es más común encontrar líneas de investigación enfocadas en lograr superaleaciones, nanoestructurando ya sea sus componentes aleantes o su estructura como tal; aleaciones diseñadas a medida con propiedades como superplasticidad, durezas y resistencia sobresalientes,  materiales capaces de absorber diferentes formas de energía y transformarlas en otras como el caso de los piezoeléctricos o los metamateriales, los cuales son capaces de hacer objetos invisibles al distorsionar la manera con que el material interactúa con la luz.