Hacer más con menos es el lema de nuestro tiempo, y un ejemplo muy ilustrativo es la tendencia hacia la miniaturización en la nueva generación de sistemas electrónicos, pilas de combustible y dispositivos médicos. Sin embargo, ese empeño en construir piezas cada vez más pequeñas requiere de técnicas de microfabricación precisas y de coste rentable.
En nuestras vidas tienen un protagonismo cada vez más acusado los dispositivos compactos dotados con multitud de funciones. Pero a menores dimensiones, mayor es la incidencia de la superficie y del tamaño sobre la respuesta y el comportamiento de los materiales. En consecuencia, las propiedades de los materiales en un dispositivo a escala «normal» ya no sirven como referencia a la hora de realizar análisis exhaustivos y nuevos diseños. Es decir, cuando un componente se fabrica a microescala, sus materiales ya no presentan las mismas propiedades mecánicas, tribológicas y de deformación que cuando eran masivos.
Los científicos participantes en MICROMANUFACTURING (Multi-scale material modeling for micro-manufacturing of micro-feature arrays on large surface areas) consiguieron salvar la brecha existente entre la modelización a meso y microescala desarrollando y validando modelos precisos de procesos de microfacturación.
El equipo del proyecto ahondó en los conocimientos sobre el comportamiento de los materiales, el control de los procesos, la mecánica de la deformación y la tribología, en aras de una microfabricación exacta y de coste rentable. Un ejemplo práctico es la obtención de piezas a microescala (como pernos, enganches, engranajes y bombas) y arrays de microcaracterísticas sobre áreas de gran superficie (como microcanales, micropirámides, microconos y microprotuberancias).
La investigación realizada en este proyecto es muy pertinente para obtener placas bipolares de pilas de combustible e implantes biomédicos que tengan superficies con arrays de microprotuberancias porosas y microcanales. Son superficies necesarias para lograr un transporte de masa y calor muy eficaz. Los científicos estudiaron a fondo la formabilidad de los microcanales y también las interacciones entre los parámetros de la microfabricación y la calidad de la superficie, la corrosión y la resistencia al contacto.
Una modelización precisa permite una medición a coste rentable de las propiedades de los materiales a microescala. Ello abona el terreno para realizar procesos de microfabricación rápidos y económicos, los cuales son muy necesarios con vistas a comercializar dispositivos médicos y pilas de combustible en miniatura.
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