Investigadores de la Universidad de Princeton (EE UU) han resuelto un enigma planteado en los años 60 sobre por qué los fluidos de soluciones poliméricas se ralentizan cuando pasan por materiales porosos, como los suelos sedimentarios. La clave es que se produce una turbulencia elástica y caótica. El descubrimiento podría aplicarse en la descontaminación de aguas subterráneas.

Investigadores de la Universidad de Cornell y el Laboratorio Nacional de Brookhaven han mostrado cómo cambiar un óxido de metal de transición en particular, un niquelato lantano (LaNiO3), de un metal a un aislante, haciendo el material de menos de un nanómetro de espesor. Dispositivos electrónicos cada vez más pequeños podrían bajar a dimensiones atómicas con la ayuda de óxidos de metales de transición, una clase de materiales que parece tenerlo todo: la superconductividad, la magnetorresistencia y otras propiedades exóticas.

Un nuevo material sensible 'pegado' junto con hebras cortas de ADN, y capaz de traducir las señales térmicas y químicas en cambios físicos visibles, podría sustentar una nueva clase de biosensores o sistemas de administración de fármacos. Investigadores de la Universidad de Cambridge han desarrollado un nuevo material de auto-ensamblado, que, cambiando su forma, puede amplificar pequeñas variaciones en la temperatura y la concentración de biomoléculas, haciéndolos más fáciles de detectar.

Recientemente fueron descubiertos unos materiales, llamados metaloides de Weyl, en los que los portadores de carga se comportan como los electrones y positrones en los aceleradores de partículas cargadas. Los científicos del Instituto de Física y Tecnología (IFTM) y del Instituto Ioffe, ambas entidades en Rusia, demostraron teóricamente que estos materiales sirven de medios intensificadores ideales para los láseres.

Una nueva forma de generar materiales vivos resistentes y funcionales ha sido desarrollada utilizando una mezcla de bacterias y levadura similar al popular té de kombucha. Se podrían fabricar en casa y usarse para purificar el agua o para crear dispositivos “inteligentes” que detectan daños. El té de kombucha ha inspirado a un grupo de ingenieros del MIT y del Imperial College de Londres para crear materiales vivos con gran resistencia y amplia funcionalidad, capaces de purificar el agua, de desarrollar dispositivos inteligentes

Un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Liverpool, en Reino Unido, ha descubierto un nuevo material inorgánico con la menor conductividad térmica jamás registrada. Este descubrimiento allana el camino para el desarrollo de nuevos materiales termoeléctricos que serán fundamentales para una sociedad sostenible.

Una nueva expresión matemática unificada define cómo los materiales blandos pero rígidos pasan de un flujo sólido a un líquido cuando superan su umbral de estrés específico. Se trata de un nuevo modelo teórico que podría ayudar a desarrollar nuevos materiales sintéticos e informar y predecir los desafíos ambientales y de ingeniería civil, como deslizamientos de tierra, roturas de presas y avalanchas.

A lo largo del siglo XX, la extracción de minerales ha crecido exponencialmente. En un planeta finito, seguir a este ritmo provocaría el agotamiento de los yacimientos en pocas décadas. En lo que llevamos de siglo XXI hemos consumido la misma cantidad de algunos elementos que en todo el resto de la historia humana. La demanda de al menos 14 materiales esenciales podría ser superior a las reservas antes de 2050. Entre ellos hay elementos químicos comunes en la industria como el cobre o el níquel. Pero también materiales esenciales como el cobre.

El descubrimiento de materiales, la ciencia de crear y desarrollar nuevas sustancias útiles, suele avanzar a un ritmo frustrantemente lento. El objetivo es revivir la moribunda industria de los materiales incorporando las simulaciones digitales, la robótica, la ciencia de datos, la inteligencia artificial (IA) e incluso la computación cuántica en el proceso de descubrimiento.

Investigadores de TU Delft (Países Bajos) han encontrado una nueva forma de producir materiales sintéticos a partir de diminutas partículas de vidrio, los llamados coloides.
La investigadora principal, Laura Rossi, destaca que "esto es sorprendente, porque abre una forma completamente nueva de pensar en el diseño de materiales".

Hasta ahora se pensaba que los materiales topológicos, con importantes propiedades electrónicas definidas por su propia estructura cristalina, eran raros y exóticos, pero investigadores del centro DIPC y la Universidad de Princeton han descubierto que más de la mitad de los materiales 3D conocidos son topológicos y que casi el 90 % albergan estados topológicos latentes. Estos podrían tener aplicaciones extraordinarias, incluida la computación cuántica.

Cuando se activa, el material inteligente puede cambiar su forma hasta en un 10 por ciento. Los ingenieros acaban de descubrir un nuevo tipo de material de memoria que cambia de forma y que, según afirman, podría transformar todo, desde motores a reacción hasta robótica.

La caída de un rayo en un tendido eléctrico en Sand Hills, una zona de dunas de Nebraska, creó un material nunca antes identificado, abriendo un capítulo en la historia de los cuasicristales. "Los cuasicristales son materiales en los que los átomos están dispuestos como en un mosaico, en patrones regulares que nunca se repiten de la misma manera, a diferencia de lo que ocurre en los cristales ordinarios".

Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado una técnica que utiliza metal líquido para crear un material elástico que es impermeable tanto a los gases como a los líquidos. Las aplicaciones del material incluyen el uso como empaque para tecnologías de alto valor que requieren protección contra gases, como las baterías flexibles.

"Este es un paso importante porque durante mucho tiempo ha habido un equilibrio entre la elasticidad y la impermeabilidad a los gases", dice Michael Dickey, coautor del trabajo que se publica este jueves e

Si su comportamiento se generaliza a otros materiales, será necesario revisar la ciencia de las condiciones extremas. El arseniuro de boro, un nuevo material semiconductor, actúa exactamente al revés de lo que indican las leyes de la física: a mayor presión, su conductividad térmica o capacidad para conducir el calor disminuye, cuando en realidad debería aumentar. Puede explicarse mediante un fenómeno predicho por la mecánica cuántica y tendría impactos en áreas tan disímiles como la electrónica, los modelos planetarios o el cambio climático.

El centro tecnológico Eurecat coordina el proyecto europeo GIANCE, que desarrollará y testará soluciones innovadoras y reciclables basadas en grafeno para dotar a la industria de nuevos materiales sostenibles y optimizar sus aplicaciones en el mercado de los sectores de la automoción, aeroespacial, energético del hidrógeno y el tratamiento de agua. En concreto, el proyecto se centrará en diseñar, desarrollar y ampliar una nueva generación de materiales composites, revestimientos, espumas y membranas multifuncionales basadas en el grafeno y ...

Los investigadores en el Centro de Penn State para el 2-Dimensional and Layered Materials y la Universidad de Texas en Dallas han demostrado la capacidad de hacer crecer materiales, de alta calidad, de una sola capa una encima de la otra usando la deposición química de vapor. Esta técnica altamente escalable, de uso frecuente en la industria de semiconductores, puede producir nuevos materiales con propiedades únicas que se podrían aplicar a las celdas solares, supercondensadores para almacenamiento de energía, o transistores avanzados

Investigadores de la Universidad de Valencia y el Instituto de Tecnología Química han confirmado por primera vez la posibilidad de modular las propiedades magnéticas de un material inorgánico mediante moléculas orgánicas fotoactivadas.

Las telas arañas son un prodigioso material de la naturaleza, pero si algo hemos aprendido de las noticias científicas en los últimos años, es que todo mejora con grafeno: un nuevo estudio realizado por investigadores de Universidad de Trento (Italia), y publicado en 2D Materials, detalla cómo aumentó el ya impresionante proceso metabólico de los arácnidos mediante la adición de grafeno y nanotubos de carbono al agua que bebía una araña. El animal produjo la seda como lo haría normalmente, pero esta era cinco veces más fuerte, haciéndola comparable a las fibras de carbono puro y el Kevlar, los materiales más fuertes de la Tierra.

Un equipo de investigadores ha descubierto que la técnica más extendida para caracterizar propiedades piezoeléctricas –la capacidad de algunos materiales de generar electricidad cuando son sometidos a una tensión mecánica– puede dar 'falsos positivos' debido a la flexoelectricidad.

De entre todos los materiales que usa el ser humano para llevar a cabo su 'mundo artificial', dos destacan sobre el resto: el acero y el cemento. Cada hora se vierten 49 piscinas olímpicas de este material. Su ajustado precio y sus excelentes propiedades físicas lo convierten en indispensable. Pero si fuese un país, sería el tercer emisor de CO₂ del mundo por detrás de China y EEUU.