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La nueva manera de diseñar aleaciones
José Manuel Torralba Castelló
Academia de las Ciencias y las Artes Militares
Sección de Prospectiva de la Tecnología Militar
«De la necesidad virtud: la nueva manera de diseñar aleaciones»
El desarrollo y diseño de aleaciones metálicas afronta hoy un reto crucial: la sostenibilidad, impulsada por la creciente demanda de materias primas críticas. Estos materiales son esenciales para la transición ecológica, la digitalización y aplicaciones estratégicas en defensa y aeroespacio. Este artículo expone cómo la limitada disponibilidad de estos recursos, agravada por tensiones geopolíticas, está obligando a repensar los paradigmas tradicionales de la metalurgia. Se propone, en su lugar, una “cocina de aprovechamiento” inspirada en el reciclaje y la reutilización inteligente de residuos y chatarra electrónica.
El texto subraya que gran parte de los metales críticos no se recicla de manera suficiente, especialmente aquellos presentes en desechos electrónicos. Esta situación limita su disponibilidad y encarece su recuperación. Ante los enfoques clásicos —que se basan en la selección de ingredientes puros y en una composición precisa—, surge un nuevo paradigma: el diseño por microestructura y el uso de aleaciones de alta entropía (HEAs/MPEAs). Estas aleaciones aprovechan la capacidad de mezclar múltiples elementos, incluso aquellos previamente considerados indeseables. Así, se logran microestructuras que proporcionan propiedades excepcionales y se incrementa la sostenibilidad al reducir la dependencia de ciertos elementos críticos.
El artículo destaca la importancia de diseñar aleaciones considerando factores como la entropía configuracional de mezcla, la coherencia de fases y la energía de apilamiento, más allá de la mera composición química. Este enfoque permite incluir elementos presentes en residuos y chatarra, abriendo la puerta a la minería urbana y al aprovechamiento de materias primas secundarias. Además, la integración de herramientas computacionales avanzadas y técnicas de inteligencia artificial facilita la identificación de composiciones óptimas, acelerando así la innovación en materiales.
Finalmente, se señala la revolución que representan las tecnologías de fabricación aditiva y el enfoque integral hacia una “Metalurgia Sostenible”, promovida por el Instituto Max-Planck para el Desarrollo de Materiales Sostenibles. Todo ello evidencia el surgimiento de una nueva disciplina, en sintonía con los retos globales actuales.
