Desarrollar nuevos materiales para aplicaciones avanzadas, como el motor Raptor de SpaceX, ha sido tradicionalmente un proceso que puede llevar una década o más. Sin embargo, gracias a una tecnología innovadora impulsada por un grupo de investigación del MIT, que celebra su 40 aniversario, un material clave para el Raptor fue entregado en solo unos años. Esta misma innovación ha acelerado la creación de materiales de alto rendimiento para dispositivos como el Apple Watch, aviones de la Fuerza Aérea de EE. UU. y coches de Fórmula Uno.
El MIT Steel Research Group (SRG) también ha sido pionero en una iniciativa nacional que, según un informe de la Casa Blanca sobre los primeros cinco años de la Materials Genome Initiative, “ya ha provocado un cambio de paradigma en cómo se descubren, desarrollan y despliegan nuevos materiales”.
Fundado en 1985 por Gregory B. Olson, el SRG tenía como objetivo utilizar computadoras para acelerar la búsqueda de nuevos materiales mediante el análisis de bases de datos sobre las propiedades fundamentales de estos. Este enfoque marcó el inicio de un nuevo campo: el diseño computacional de materiales.
Un Cambio Radical en la Investigación Material
Olson recuerda que en sus inicios “nadie sabía si realmente podríamos hacer esto”. A pesar de la resistencia inicial por parte de algunas agencias que consideraban que un material nunca podría ser diseñado, él y su equipo demostraron que su enfoque era efectivo. Un hito significativo ocurrió en 2011 cuando el presidente Barack Obama pronunció un discurso donde “esencialmente anunciaba que esta tecnología es real y es lo que todos deberían estar haciendo”, según Olson, quien también está vinculado al Materials Research Laboratory. En este discurso, Obama lanzó la Materials Genome Initiative (MGI).
La MGI busca desarrollar “una base de datos fundamental sobre los parámetros que dirigen la ensambladura de las estructuras de los materiales”, similar a cómo el Proyecto del Genoma Humano proporciona información sobre la estructura de la vida, explica Olson.
Acelerando el Desarrollo Material
El objetivo es utilizar la base de datos MGI para descubrir, fabricar y desplegar materiales avanzados el doble de rápido y a una fracción del costo en comparación con los métodos tradicionales, según indica el sitio web del MGI.
En el MIT, el SRG continúa centrado en el acero, “porque es el material que [el mundo] ha estudiado durante más tiempo, así que tenemos una comprensión profunda de sus propiedades”, afirma Olson, quien actúa como investigador principal del proyecto.
El Cybersteels Project, financiado por la Oficina de Investigación Naval, reúne a ocho profesores del MIT que trabajan para ampliar nuestro conocimiento sobre el acero, con la intención final de añadir sus datos a la MGI. Las principales áreas de estudio incluyen los límites entre los granos microscópicos que componen un acero y la modelización económica de nuevos aceros.
Olson concluye: “ha sido tremendamente satisfactorio ver cómo esta tecnología ha florecido en manos de corporaciones líderes y ha dado lugar a una iniciativa nacional para llevarla aún más lejos”.
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