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Desarrollan una aleación de aluminio imprimible que supera récords de resistencia

Innovación tecnológica

José Enrique González | Martes 07 de octubre de 2025

Ingenieros del MIT han desarrollado una aleación de aluminio imprimible, cinco veces más fuerte que las versiones tradicionales, utilizando aprendizaje automático para optimizar su composición. Esto podría revolucionar la fabricación de piezas aeronáuticas más ligeras y resistentes.



Ingenieros del MIT han desarrollado una aleación de aluminio imprimible que no solo resiste altas temperaturas, sino que también es cinco veces más fuerte que el aluminio fabricado de manera convencional. Este avance representa un hito en la búsqueda de materiales más ligeros y resistentes para aplicaciones industriales.

La nueva aleación se compone de una mezcla de aluminio y otros elementos, cuya combinación fue identificada gracias a un enfoque innovador que combina simulaciones con machine learning. Este método permitió reducir drásticamente el número de combinaciones posibles a evaluar. Mientras que los métodos tradicionales requerían simular más de un millón de combinaciones, el equipo del MIT logró identificar la mezcla ideal tras evaluar únicamente 40 composiciones.

Tras imprimir la aleación y probar el material resultante, los investigadores confirmaron que, tal como se había previsto, la aleación era tan fuerte como las mejores aleaciones de aluminio producidas mediante métodos tradicionales de fundición.

Aplicaciones Futuras del Material Innovador

Los investigadores visualizan que esta nueva aleación imprimible podría utilizarse para fabricar productos más ligeros y resistentes al calor, como las palas de ventiladores en motores a reacción. Tradicionalmente, estas palas se fabrican con titanio, un material que supera en peso al aluminio en más del 50% y es hasta diez veces más costoso.

“Si podemos utilizar un material ligero y de alta resistencia, esto ahorraría una cantidad considerable de energía para la industria del transporte”, afirma Mohadeseh Taheri-Mousavi, quien lideró el proyecto durante su postdoctorado en el MIT y ahora es profesora asistente en la Universidad Carnegie Mellon.

John Hart, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT, añade: “Dado que la impresión 3D puede producir geometrías complejas, ahorrar material y permitir diseños únicos, consideramos que esta aleación imprimible podría usarse también en bombas de vacío avanzadas, automóviles de alta gama y dispositivos de refrigeración para centros de datos”.

Un Enfoque Innovador a través del Aprendizaje Automático

El trabajo surgió a partir de una clase impartida por Greg Olson, profesor del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales. Durante el curso, los estudiantes aprendieron a usar simulaciones computacionales para diseñar aleaciones de alto rendimiento. Sin embargo, cuando intentaron crear una aleación más fuerte que las existentes, no lograron resultados satisfactorios. Fue entonces cuando Taheri-Mousavi se preguntó si el aprendizaje automático podría ofrecer mejores resultados.

"En algún momento hay muchos factores que contribuyen no linealmente a las propiedades de un material y uno se siente perdido", comenta Taheri-Mousavi. "Con herramientas de machine learning, puedes enfocarte mejor y descubrir qué elementos están controlando ciertas características".

Continuando con este enfoque innovador, Taheri-Mousavi utilizó técnicas basadas en aprendizaje automático para identificar una receta más fuerte para la aleación. Al combinar eficientemente datos sobre las propiedades elementales, logró encontrar conexiones clave que llevaron a un resultado superior en comparación con estudios previos.

Producción Eficiente Mediante Impresión 3D

Para producir físicamente esta nueva aleación resistente y con pequeños precipitados, el equipo optó por la impresión 3D en lugar del tradicional proceso de fundición metálica. Utilizaron la técnica conocida como fusión por lecho de polvo láser (LBPF), donde el polvo se deposita capa por capa y se funde rápidamente mediante un láser. Este método permite un enfriamiento rápido y solidificación del material.

"A veces tenemos que pensar cómo hacer que un material sea compatible con la impresión 3D", explica Hart. "Aquí, la impresión 3D abre nuevas oportunidades gracias a las características únicas del proceso".

Los investigadores enviaron su formulación basada en la nueva receta a colaboradores en Alemania para imprimir pequeñas muestras utilizando su sistema LPBF. Las pruebas realizadas posteriormente confirmaron sus predicciones iniciales: la aleación impresa era cinco veces más fuerte que su homóloga fundida y presentaba una microestructura estable a altas temperaturas superiores a los 400 grados Celsius.

Nuevas Fronteras en Diseño de Aleaciones Imprimibles

A medida que continúan explorando las capacidades del aprendizaje automático para optimizar otras propiedades del material, Taheri-Mousavi expresa su visión: “Nuestra metodología abre nuevas puertas para quienes desean diseñar aleaciones imprimibles mediante impresión 3D. Mi sueño es que algún día los pasajeros miren por la ventana del avión y vean palas de ventilador hechas con nuestras aleaciones”.

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