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NiTinol

Diseños y nuevos materiales en K'u'uk Investigación 

Existen aleaciones dentro del mundo de los metales que son fascinantes. Igualmente existen metales dentro de los elementos de nuestra tabla periódica que son utilizados en todo menos en la gastronomía.
Viendo las propiedades de estos metales y los nuevos usos de aleaciones no tan conocidas nos topamos con dos que nos llamaron mucho la atención: El Nitinol y el Galio.

Nitinol.
William Beuhler descubrió una aleación de níquel (Ni) y titanio (Ti) que presentaba propiedades de memoria de forma espectaculares en un programa de investigación encaminado a la obtención de una aleación con alta resistencia a la corrosión. 
El equipo de investigadores del Naval Ordnance Laboratory, ahora disuelto,  bautizó el nuevo material con el nombre de NiTiNOL (acrónimo de Ni-Ti-Naval Ordnance Laboratory). Se trata de una aleación de níquel y titanio en proporciones casi equimolares. La memoria de forma se manifiesta cuando, después de una deformación plástica, el material recupera su forma tras un calentamiento suave.
 La particularidad de esta aleación es la super-elasticidad y la readaptación a una forma previamente establecida. En pocas palabras, tiene memoria.
Las propiedades del Nitinol provienen de una transformación desde una fase de estado sólido reversible conocida como la transformación martensítica, entre dos fases de cristal de martensita, requieriendo una tensión mecánica de entre 10.000 y 20.000 psi. A altas temperaturas asume una estructura cúbica simple llamada austenita y a bajas temperaturas se forma espontáneamente una estructura mucho mas complicada de cristal tetragonal centrada en el cuerpo conocida como martensita. 
La temperatura a la cual la austenita se transforma en martensita se conoce generalmente como la temperatura de transformación. 
Hay cuatro temperaturas de transición. 
  1. Cuando la aleación está completamente austenita o temperatura Ms.
  2. Cuando la transformación es completa o temperatura Mf.
  3. Cuando la aleación está completamente martensita y se somete a calentamiento, comienza a temperatura AS.
  4. Cuando termina a la temperatura Af. 



En el taller estábamos en la búsqueda de la interacción entre el invitado y la vajilla. 
Que esos objetos inanimados en la mesa nos dijeran algo ya sea con color, movimiento o sonidos aportando positivamente algo a la experiencia sensorial dentro de un menú.
Al ver las sorprendentes propiedades del Nitinol nos dimos cuenta que podríamos diseñar una vajilla que cambiara de forma con la temperatura y, posteriormente que pudiéramos regresarla a su forma original. Para esto necesitábamos de varios factores:

  1. Que el material fuera de grado alimenticio. No tóxico.
  2. Que no contamine al medio ambiente.
  3. Que sea fácil de lavar.
  4. Que su costo vaya de acuerdo al tiempo de uso. Entre mas costo mas longevo debe de ser el material.
  5. Que sea atractivo y elegante.
  6. Divertido 
  7. Único cuando menos en el uso que se le daría. No copiar.


Comenzamos las labores de estudio del material, búsqueda de apoyo por parte de la comunidad científica pero especialmente de las empresas desarrolladoras de tecnología con este material y así dimos con el laboratorio de investigación Kellogg´s.




Les comentamos nuestra idea y conjuntamente diseñamos lo que vendría siendo el primer plato para vajilla de Nitinol del mundo. Este con la capacidad de cambiar de forma y regresar a su forma original. El primer plato inteligente.
El diseño se centro en hacer que una placa o lámina sólida de metal con superficie totalmente plana lograra transformarse en un tazón al aplicar cierta temperatura y de inmediato.



Después de 15 días de diseño y 15 días de pruebas dimos con el resultado deseado. Un sorprendente plato que a la vista se ve como una placa metálica y al llegar a 40 grados celsius de temperatura, ya sea con un sólido o liquido, se transforma en un tazón. Se puede lavar sin problemas, es una aleación de titanio muy segura ya que se utiliza en la oftalmología para alinear dientes y como prótesis en el cuerpo humano. Ciertamente existen personas que son alérgicas al Níquel, pero la exposición al material es muy breve y, si se utiliza para estar permanentemente dentro del cuerpo humano, pues que mejor prueba de seguridad tenemos que esa.

Ingeniería y diseño inicial de la forma final en temperatura Af. 
  ( Kellogg´s Research labs, Agosto 2015 )




Primera prueba fallida en la que el material se fracturó en una de sus esquinas debido al grosor. 
El diseño muestra buen comportamiento de memoria en la forma establecida.






Segunda prueba en la que el material se disminuyó de grosor y se comporto perfectamente.




Diseño divertido y elegante a la ves, aunque en este caso muy caro, pero todo desarrollador de nuevas tecnologías y tendencias sabe que el primer paso cuesta mucho mas que el segundo. Hemos tenido que crear la herramienta y molde para el plato llegando a invertir en esta etapa cerca de 2 mil dólares pensando en que posteriormente los costos de producción bajen considerablemente pero aun así, nos quedamos a la par de una vajilla de plata. 
Entonces nos queda una duda, Plata Vs. Nitinol.  
Tal ves esto es lo que pensaron los primeros en utilizar la plata para hacer vajilla, ¿ no ?, y hoy podemos encontrar bellas piezas de ese preciado metal en los mejores restaurantes del mundo por lo que nos deja abierta la puerta de la innovación para soñar y creer que, en un día no muy lejano, tendremos hermosos platos de Nitinol en los mejores restaurantes y casas de todo el mundo.

Como siempre, agradezco la lectura y espero fielmente que podamos seguir compartiendo estas cosas que nos encantan y nos llenan de placer.

Eduardo Rukos.
K´u ´uk Investigación


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