¿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, ya 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 (Au80Si20) a partir de un estado líquido en menos de una fracción de segundo. La velocidad de enfriamiento tenía que exceder el millón de grados Kelvin por segundo, por lo que el enfriamiento del metal del estado líquido a un estado sólido tenía que ocurrir en milisegundos. El enfriamiento evitó rápidamente que el metal cristalizara como un metal típico, dándole su estructura amorfa única. Al principio, las formas de metal amorfo eran limitadas, y consistían principalmente en cintas delgadas, láminas y alambres. Estas limitaciones se vieron reforzadas por la necesidad de una velocidad de enfriamiento rápida.

El metal amorfo adecuado para la comercialización fue fabricado por primera vez en 1976 por C. Graham y H. Liebermann. Utilizaron una rueda de giro rápido superenfriada para crear grandes cantidades de metal amorfo adecuado para transformadores de distribución de energía de baja pérdida, comercializados con el nombre de Metglas. El metal amorfo se puede magnetizar y desmagnetizar rápidamente, lo que genera ahorros de 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 CO2 y ahorra energía. Hoy en día, los transformadores de metales amorfos 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 de enfriamiento crítica de cientos de Kelvin por segundo a solo un Kelvin por segundo, lo que hizo más factible la fabricación de vidrios metálicos a granel. En 2004, los investigadores tuvieron éxito en el acero amorfo a granel, allanando el camino para una comercialización más amplia del material.