Freeze-casting: cómo el hielo moldea cerámicas porosas con precisión
El freeze-casting, también llamado ice-templating, es una técnica que usa la solidificación direccional de un solvente (normalmente agua) para crear materiales porosos con estructuras alineadas. Al congelar una suspensión de partículas, los cristales de hielo actúan como plantilla, redistribuyendo las partículas y formando poros anisotrópicos que van de 2 a 200 μm. Este método, que se remonta a 1954, ha ganado relevancia desde 2001 y se aplica en campos como la ingeniería de tejidos, la fotónica y la ciencia de materiales. El artículo detalla los mecanismos físicos, incluyendo las condiciones para que las partículas sean rechazadas o atrapadas por el frente de hielo, y las tres zonas morfológicas resultantes.
Al someter una suspensión acuosa a un gradiente de temperatura direccional, los cristales de hielo se nuclean en un lado y crecen a lo largo del gradiente, redistribuyendo la sustancia disuelta y las partículas suspendidas, moldeando así los ingredientes de la suspensión.