Los avances tecnológicos de principios del siglo XIX que permitieron comprender y controlar la electricidad, impulsaron la búsqueda de materiales conductores con el fin de extender y aprovechar al máximo su potencial energético. De esta forma se dio con el cobre, un material de alta conductividad por excelencia. La creciente demanda del metal rojo ha sido fundamental para el desarrollo económico de nuestro país, debido a su abundancia en yacimientos minerales de la cordillera de Los Andes.
Sin embargo, antes de la electricidad, el cobre ya era utilizado por otras de sus múltiples propiedades. La académica de la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Paula Rojas, comenta que hay registros muy antiguos de que el cobre se emplea desde la prehistoria, principalmente por su facilidad para ser deformado y, de este modo, fabricar herramientas y otros artefactos que han permanecido hasta la actualidad gracias a su excelente resistencia a la corrosión, otra propiedad del metal.
USOS NO CONVENCIONALES
El uso más innovador ha sido su aplicación con fines bactericidas. La profesora Paula Rojas agrega que hay algunas actividades económicas donde el control bacteriológico es necesario para garantizar la productividad. Ejemplifica con el caso de la acuicultura. “En esa industria se genera mucha vegetación en las redes y los lobos marinos las destruyen. Por lo tanto, se necesitaba una red con mayor resistencia, a lo cual se suma esta propiedad bactericida, por lo que no hay contaminación ni proliferación de enfermedades”.
Asimismo, comenta que un problema del cobre para aplicaciones biomédicas es que su densidad es elevada. En este sentido, en sus comienzos como investigador en la PUCV, desarrolló varios proyectos para introducir litio -metal muy ligero- en la estructura del cobre, logrando reducir su densidad sin perder la resistencia mecánica.
La profesora explica que estos proyectos buscaban hacer una aleación a través del proceso de aleado mecánico, como una forma alternativa a la fusión convencional, desarrollada para materiales con estructura y propiedades bastante peculiares.
“El procedimiento comienza desde el polvo de cobre y el litio, se introducen en un molino de alta energía y se someten a una gran cantidad de golpes por minuto, haciendo que la energía proporcionada genere la aleación dentro de los contenedores. No hay fusión ni presencia de líquido en este proceso de fabricación”, señala y las características microestructurales son muy especiales.
La experta comenta que a lo largo de esta y otras investigaciones se han agregado otros elementos, creando diversas aleaciones con otro tipo de aplicaciones como cobre-cromo y cobre-hierro, hasta lograr determinar las condiciones óptimas de fabricación de cada una de ellas.
En la actualidad están fabricando amorfos o vidrios de cobre, los cuales no apuntan a la conducción eléctrica, sino que a la resistencia a la corrosión. La directora de Investigación de la PUCV explica que éstos sirven para introducir cobre en aplicaciones de tipo estructural, donde la principal solicitud es la resistencia mecánica y a la corrosión. “Esto nos permite, fundamentalmente, introducirnos al mundo de los aceros”.
La Dra. Rojas destaca la importancia de este tipo de investigaciones nacionales, ya que China, el principal país comprador de cobre, está más avanzado que cualquier otro país productor en cuanto a estos estudios. “CONICYT a través de FONDECYT ha dado mucho apoyo a los investigadores nacionales que trabajamos con cobre, aun así la investigación desarrollada no es suficiente para un país como el nuestro, que basa su economía en Cobre”.
“En China está buscando un material alternativo, porque no tienen cobre. Todos los productos de este metal que producen, los hacen con lo que compran a países productores. Están muy preocupados de encontrar un material que sea más barato”, complementa.
Las investigaciones están orientadas a ampliar el espectro de las aplicaciones que tiene el cobre abordando su amplia gama de propiedades. La profesora Rojas explica que todo lo que se ha estudiado hasta el momento tiene que ver con la estructura interna.
“Con el proceso que estamos realizando y con estos componentes, destruimos su estructura y logramos que sus propiedades mecánicas se eleven mucho”, indica. Esto favorece que el metal rojo sea competitivo ante otros materiales, convirtiéndose en una opción válida para reemplazarlos.
La profesora Paula Rojas es directora de Investigación en la PUCV
Fuente : Universidad Católica de Valparaíso
