¿Qué es el metal amorfo?

Un metal amorfo es un metal con una estructura atómica desordenada, en contraste con la mayoría de los metales, que tienen una estructura regular. Estas sustancias también se llaman vidrios metálicos, porque una forma de hacer metales amorfos se asemeja al procedimiento para hacer vidrio, pero usando metal en lugar de sílice. Los estudios indican que los metales amorfos pueden ser más del doble de fuertes que el metal normal, y son ideales para armaduras militares, que pesan lo mismo que el metal ordinario. Debido a la estructura desordenada del material, también es más resistente a la corrosión y al desgaste.

Los metales amorfos fueron creados por primera vez en Caltech por Pol Duwez en 1957. Duwez creó el metal amorfo enfriando una aleación (Au ₈₀ Si ₂₀ ) a partir de un estado líquido en menos de una fracción de segundo. La velocidad de enfriamiento tenía que superar un millón de grados Kelvin por segundo, por lo que el enfriamiento del metal del estado líquido al estado sólido tenía que ocurrir en milisegundos. Enfriar esto rápidamente evitó que el metal cristalizara como un metal típico, dándole su estructura amorfa única. Al principio, las formas de metal amorfo eran limitadas, consistiendo principalmente en cintas delgadas, láminas y alambres. Estas restricciones fueron impuestas por la necesidad de una velocidad de enfriamiento rápida.

El metal amorfo adecuado para su comercialización se fabricó por primera vez en 1976 por C. Graham y H. Liebermann. Utilizaron una rueda de giro rápido sobreenfriada para crear cantidades a granel de metal amorfo adecuadas para transformadores de distribución de potencia de baja pérdida, comercializados bajo el nombre de Metglas. El metal amorfo se puede magnetizar y desmagnetizar rápidamente, lo que permite ahorrar energía cuando se usa en transformadores en la red eléctrica. Los transformadores de metal amorfo consumen entre un 70 y un 80% menos de energía, lo que reduce las emisiones de CO ₂ y ahorra energía. Hoy en día, los transformadores de metal amorfo se utilizan ampliamente en India y China, donde se han utilizado para reducir con éxito las emisiones de gases de efecto invernadero.

A lo largo de la década de 1980, los científicos de materiales experimentaron con diferentes aleaciones para disminuir la velocidad de enfriamiento necesaria para crear metales amorfos. Lograron reducir la velocidad crítica de enfriamiento de cientos de Kelvins por segundo a solo un Kelvin por segundo, haciendo que la fabricación de vidrios metálicos a granel sea más factible. En 2004, los investigadores tuvieron éxito en el acero amorfo a granel, allanando el camino para una comercialización más amplia del material.