MXenos gana espacio en tecnologías antifricción
Poco después del grafeno llegaron los MXenes (pronunciado mecsenes), materiales 2D que ya se han adelantado a su pariente más famoso en varios ámbitos, principalmente en la fabricación de baterías.
Mientras que el grafeno está formado por láminas de carbono puro, de un solo átomo de espesor, los MXenes, también conocidos como fases MAX, siguen la fórmula general Mn + 1AXn, donde M es un metal de transición, A es un elemento del grupo A de la tabla periódica y X es carbono o nitrógeno.
Si toma un montón de hojas de grafeno y las apila, tendrá grafito, el mismo que se usa en las puntas de los lápices, pero también es un excelente lubricante porque las hojas de grafeno se deslizan fácilmente entre sí.
Los investigadores en Austria han descubierto que, además de su prometedor futuro tecnológico, los MXenos también se deslizan muy bien.
De hecho, han demostrado ser lubricantes muy superiores porque vienen con una adición de alto valor de ingeniería: soportan temperaturas muy altas.
Lubricantes MXeno
“Primero se comienza con las llamadas fases MAX, que son sistemas de capas especiales que consisten en titanio, aluminio y carbono, por ejemplo”, explicó el profesor Carsten Gachot de la Universidad de Tecnología de Viena. “El truco crucial consiste en arrancar el aluminio con ácido fluorhídrico”.
Lo que queda entonces es una pila de capas atómicamente delgadas de titanio y carbono que se encuentran sueltas una encima de la otra como hojas de papel. Cada capa es relativamente estable por sí sola y se puede desplazar fácilmente entre sí.
Y, a diferencia de los aceites, el material es sólido y puede adquirir la consistencia de una grasa o un polvo, como el grafito.
Al probar el efecto lubricante de este material, la fricción entre dos superficies de acero se redujo a solo el 16% de la abrasión sin lubricación.
Y lo que llamó la atención fue la excepcionalmente alta resistencia al desgaste: incluso después de 100.000 ciclos de movimiento, la capa de lubricación MXeno continuó funcionando sin problemas.
“Se han intentado cosas similares con otros materiales de película delgada como el grafeno o el disulfuro de molibdeno”, dijo Gachot. “Pero reaccionan sensiblemente a la humedad en la atmósfera. Las moléculas de agua pueden cambiar las fuerzas de unión entre capas individuales. Con los MXenes, por otro lado, esto juega un papel más pequeño. A mayor escala”.
