Aviones que pesan menos, coches de F1 que se rompen en mil pedazos sin que le pase nada al piloto, palas cada vez más grandes para los molinos de viento, techos de coches más resistentes, aerodinámicos y de fuerte absorción de impactos.
Fundas de los cables de la luz que tardan más en arder y que emiten humos menos tóxicos, fisuras en edificios que se auto-reparan…
Puede parecer ciencia ficción, pero lo cierto es que lo tenemos más cerca de lo que pensamos. En el top de los materiales con los que ya se trabaja se encuentran los compuestos, que no son otra cosa que la mezcla de resinas (plásticos o polímeros) y fibras de altas prestaciones, como las de carbono, vidrio o kevlar. Lo que hace especiales a estos materiales es su bajo peso y su alta resistencia, que se debe precisamente al refuerzo con las fibras (en aeronáutica el refuerzo es fundamentalmente con fibras de carbono).
La investigación y el desarrollo de estos materiales compuestos no está muy implantada en nuestro país aunque hay empresas que ya se han sumado sin dudar a ello, como es el caso de IMDEA Materiales (Instituto Madrileño de Estudios Avanzados), con sede en el parque científico-tecnológico Tecnogetafe. Cuenta con más de 50 investigadores de 15 nacionalidades distintas (entre ellas india, griega o indonesia) que llevan a cabo proyectos de I+D para obtener materiales compuestos avanzados para aplicar en aeronáuticas, energías renovables o automoción.
Un escudo anti-hielo para los aviones de Airbus
Uno de estos proyectos se centra en encontrar el mejor material compuesto para diseñar los escudos protectores del fuselaje de los futuros aviones Airbus para, entre otras cosas, que resistan los impactos de hielo en vuelo, entre otros. Y es que IMDEA Materiales mantiene una estrella colaboración en I+D con Airbus. Cabe destacar que el Airbus 380 contiene hasta un 25% de materiales compuestos que se utilizan en alas, secciones de fuselaje y superficies sustentadoras. Y el futuro A350 llegará a tener el 53% de su estructura hecha de FRP (plásticos reforzados con fibras).
Para encontrar el mejor material compuesto, el equipo multidisciplinar de IMDEA Materiales utiliza equipamiento de última generación de simulación, fabricación y caracterización. Una parte importante del proyecto consiste en realizar ensayos experimentales en los que se impactan fragmentos de hielo a alta velocidad contra los materiales seleccionados. Posteriormente, se analiza mediante equipos de ultrasonidos los daños que se puedan haber producido en el interior del material.
En el laboratorio de IMDEA Materiales se realiza todo el proceso de producción y experimentación del material antes de validarlo y certificarlo. Mediante rollos de láminas preimpregnadas (una especie de plástico moldeable que consiste en resina polimérica reforzada con las fibras de vidrio o carbono) se forman planchas que solidifican gracias a un proceso de curado, que consiste en someterlas a fuerte presión y alta temperatura. Una vez finalizado el proceso de curado, se extraen muestras de las planchas obtenidas para estudiar sus propiedades mecánicas mediante ensayos de tracción, compresión y de impacto, entre otras.
Los datos obtenidos de estas pruebas serán utilizados para construir modelos computacionales con los que poder simular mediante ordenador el comportamiento de estos materiales. Estas herramientas de simulación permiten disminuir tanto el tiempo como el coste de las exigentes campañas de ensayos de estos materiales.
Sustituir las pesadas mallas de cobre de los aviones
Otro de los proyectos en los que trabajan los investigadores de IMDEA Materiales se centra en intentar desarrollar materiales compuestos de matriz plástica con capacidad de conducir la electricidad. Esto sería un avance fundamental para los fabricantes de aviones, ya que permitirían sustituir las pesadas mallas de cobre que se extienden por la estructura del avión por este tipo de materiales ligeros.
Los objetivos de los Institutos Madrileños de Estudios Avanzados, de los que hay ocho en Madrid, son tres fundamentales: ser institutos de investigación de excelencia, realizar una investigación que sirva para aumentar la competitividad de las empresas españolas y atraer talento de cualquier parte del mundo. IMDEA Materiales está dirigido por Javier Llorca, catedrático de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Escuela de Caminos de la UPM.
El Consejo Científico de IMDEA Materiales está formado por científicos reconocidos internacionalmente en el campo de los materiales provenientes de las universidades más prestigiosas del mundo. Este consejo se encarga de la selección de los investigadores, basada en la calidad científica, y en establecer las líneas de investigación del instituto. IMDEA ha establecido alianzas estratégicas con diversas empresas como Airbus, ITP (Rolls Royce), Antolín, Gamesa, Aciturri o Acciona, entre otras; de esta manera, las líneas de investigación "vienen definidas por el afán de mejorar la competitividad" de estas empresas, tal y como afirma Llorca, que añade que "la única manera de mantener la competitividad en un país europeo es haciendo tecnología, y esto exige invertir en investigación".
Fuente: teinteresa.es
