El galio es un metal raro que acompañó el progreso de la civilización humana a lo largo del siglo XX.
Entre otras cosas, es fundamental para la fabricación de semiconductores y transistor. En particular, el nitruro de galio y compuestos relacionados permitieron el descubrimiento del LED azul, que fue la clave para el desarrollo de un sistema de iluminación LED de larga duración y de bajo consumo. Un descubrimiento que llevó a la concesión del Premio Nobel de Física 2014.
Un metal liquido
El galio es un metal con un punto de fusión muy bajo y es líquido justo por encima de la temperatura ambiente (30 °C). Además, es capaz de formar varios sistemas eutécticos (aleaciones que tienen un punto de fusión más bajo que cualquiera de sus constituyentes) con algunos metales.
Tanto el metal puro como estas aleaciones a base de galio tienen una alta tensión superficial y se consideran «no esparcibles» en la mayoría de las superficies. Esto los hace difíciles de administrar, modelar o procesar, lo que limita su potencial para aplicaciones del mundo real.
Pero un descubrimiento reciente podría abrir la puerta al galio para una amplia gama de usos en el campo de los materiales funcionales.
Un team de investigadores del Institute for Basic Science (IBS) y del Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST), Corea del Sur, ha inventado un nuevo método para incorporar partículas de relleno en galio líquido para crear compuestos funcionales de metal pastoso.
Plastilina con galio
En la práctica, el galio líquido adquiere una forma pastosa, similar a la masilla o plastilina. La mezcla de partículas dentro del metal líquido a base de galio altera las propiedades físicas del material, lo que permite un manejo mucho más fácil.
La capacidad de los compuestos de galio líquido para formar pastas o masillas es extremadamente ventajosa. Elimina la mayoría de los problemas de manipulación de galio para aplicaciones y abre una amplia variedad de aplicaciones nunca antes vistas.
Por ejemplo, estos compuestos podrían usarse en productos electrónicos flexibles, como dispositivos portátiles e implantes médicos.
Los investigadores coreanos utilizaron cuatro materiales diferentes como rellenos: óxido de grafeno, carburo de silicio, diamante y grafito. Entre ellos, dos de ellos en particular mostraron excelentes propiedades cuando se colocaron en galio líquido: óxido de grafeno y partículas de diamante. En el segundo caso se obtuvo un desempeño térmico excepcional, con una conductividad térmica superior a cualquier otra pasta térmica disponible comercialmente.
La publicación del estudio completo está disponible en Science Advances.
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