La NASA desarrolló un metal que resiste el calor extremo

La NASA logró un avance relevante en la ingeniería de materiales con el desarrollo de la aleación metálica GRX-810, capaz de soportar altas temperaturas y apta para impresión 3D. Este avance, realizado en el Glenn Research Center de la agencia en Cleveland, Ohio, transforma la producción de componentes tanto para la industria aeroespacial como para la aviación comercial.

El GRX-810 superó una limitación histórica de la impresión 3D en metales: la ausencia de aleaciones asequibles que resistan las condiciones extremas de motores espaciales y aeronáuticos. Antes, solo los metales más costosos permitían la fabricación aditiva de piezas expuestas a altas temperaturas, restringiendo su uso a aplicaciones de alto presupuesto. La nueva formulación, que combina níquel, cobalto y cromo, resolvió ese obstáculo.

Proceso innovador de fabricación y recubrimiento cerámico

El proceso de fabricación de GRX-810 incorpora una innovación clave: cada partícula metálica en polvo cuenta con un recubrimiento cerámico de óxido. Esta técnica, conocida como aleación reforzada por dispersión de óxidos (ODS), mejora la resistencia térmica y el rendimiento del material.

Antes, producir polvos ODS resultaba costoso y complejo, pero la NASA desarrolló un método avanzado basado en mezcla acústica resonante. Mediante vibraciones rápidas aplicadas a un recipiente con polvo metálico y nanopartículas de óxido, cada partícula recibe un recubrimiento uniforme.

Así, el material conserva sus propiedades incluso tras ser reciclado y reutilizado para impresión 3D. Este procedimiento permite reutilizar el material sin perder las cualidades que lo distinguen.

Ventajas y aplicaciones industriales

Las ventajas sobre las aleaciones convencionales son notables: GRX-810 resiste hasta un año de uso continuo a 1.093°C bajo cargas que fracturarían cualquier otro metal asequible en solo horas. Además, la impresión 3D con esta aleación permite la creación de formas mucho más complejas, lo que amplía el horizonte de diseño y eficiencia en fabricación de componentes.

La producción industrial de GRX-810 está a cargo de Elementum 3D, una empresa con sede en Erie, Colorado, que posee una licencia coexclusiva para la aleación y el proceso patentados por NASA. Elementum 3D suministra el material en volúmenes que van desde pequeños lotes hasta más de una tonelada, y mantiene una colaboración activa con la agencia bajo un acuerdo Space Act para perfeccionar el producto.

Jeremy Iten, director técnico de la compañía, explicó: “Un material sometido a estrés o a una carga pesada a alta temperatura puede empezar a deformarse y estirarse casi como si fuera caramelo”. Iten agregó: “Las pruebas iniciales realizadas en la producción a gran escala de nuestra aleación GRX-810 mostraron una vida útil que duplica la del material producido en pequeños lotes, y esos ya eran excelentes”.

El potencial de GRX-810 abarca más industrias. Empresas del sector, incluyendo la aviación, exploran aplicaciones adicionales para esta aleación. Un caso concreto es el de Vectoflow, cliente de Elementum 3D, que está probando sensores de flujo fabricados con GRX-810.

Estos dispositivos, esenciales para medir la velocidad de los gases en turbinas y optimizar el rendimiento de los motores, suelen fallar en minutos debido a altas temperaturas. El uso de GRX-810 podría mejorar la eficiencia del combustible en aviones, reducir las emisiones y disminuir la frecuencia de reemplazo de componentes.

La colaboración entre NASA y empresas privadas como Elementum 3D se integra en una estrategia de transferencia tecnológica que genera beneficios tanto para la agencia como para la economía espacial estadounidense. A través de acuerdos específicos, NASA impulsa materiales avanzados que potencian sus misiones y a la vez impactan sectores industriales clave.

Gracias a iniciativas como GRX-810, la NASA consolida su liderazgo tecnológico al aportar soluciones que pueden transformar la exploración y generar cambios en la industria y la vida cotidiana.