Científicos chinos crearon un material cerámico capaz de soportar temperaturas de hasta 3.600°C en un ambiente oxidante, superando los límites térmicos actuales en vuelo hipersónico.
Incluso los vehículos hipersónicos más modernos de la actualidad enfrentan desafíos estructurales bajo condiciones térmicas extremas.
Según el South China Morning Post, la mayoría de los materiales comienzan a ceder a temperaturas inferiores a los 3.000°C.
Los paneles de protección térmica de la Starship de SpaceX, por ejemplo, pueden soportar temperaturas alrededor de 1.371 grados Celsius, según algunas estimaciones.
Pero el estudio reciente, publicado en la revista científica Advanced Materials, detalla la impresionante capacidad de la cerámica de carburo, que está compuesta por elementos como hafnio, tántalo, circonio y tungsteno.
Según los investigadores, el material “presenta una tasa de oxidación significativamente menor a 3.600 grados Celsius bajo irradiación láser que cualquier material reportado anteriormente”.
El desempeño excepcional se debe a la estructura única de la capa de óxido del material. Dado que los diferentes elementos del material tienen afinidades variadas con el oxígeno a altas temperaturas, el material forma una densa capa de óxido.
En particular, el esqueleto de tungsteno, que es altamente resistente a la oxidación, relleno con óxidos de otros elementos, proporciona una barrera que impide que el oxígeno penetre más profundamente en el material.
“Nuestro equipo superó — por primera vez en el mundo — este límite histórico mediante un diseño multicomponente de alta entropía”, dijo Chu Yanhui, profesor de la Universidad de Tecnología del Sur de China, al SCMP.
Según Chu, la nueva cerámica de carburo “puede usarse directamente como una capa protectora externa para naves espaciales o en sistemas de energía para resistir la exposición directa a altas temperaturas”.
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