Tendencias21
Un material auto reparable es capaz de sellar grietas de los aviones en vuelo

Un material auto reparable es capaz de sellar grietas de los aviones en vuelo

El desarrollo de los materiales auto reparables se encuentra aún en sus primeros estadios, pero con muy buenas perspectivas. Científicos de la Universidad de Bristol, en el Reino Unido, han creado un material compuesto por fibras de vidrio que, al romperse sobre una grieta en un avión, expulsan una resina especial y un material endurecedor que sellan dicha grieta. De esta forma, el aparato recobraría el 90% de su funcionalidad en poco tiempo. Aumentar la seguridad en vuelo, pero también la ligereza de las aeronaves, así como reducir su consumo de combustible y capacidad contaminante, son algunas de las pretensiones del desarrollo de dicho material. A esta investigación le ha sido destinada una ayuda de un millón y medio de euros para que, en cuatro años, el material auto reparable esté comercialmente disponible. Por Yaiza Martínez.

Un material auto reparable es capaz de sellar grietas de los aviones en vuelo

Con la subida del precio del petróleo, las compañías aéreas se ven obligadas a reducir el número de vuelos, a aumentar sus tarifas o a despedir personal. Una posible solución a este problema es la propuesta de un equipo de científicos británicos: usar un material auto-reparable que permitiría que los vuelos fueran más seguros y baratos y menos contaminantes.

Según un comunicado de la Universidad de Bristol, un equipo de investigadores de dicha universidad ha desarrollado un material compuesto que, inspirado en los procesos de sangrado y cicatrización de los tejidos de los seres vivos, podría reparar el casco de los aviones cuando éste se rompa por el uso, la sobrecarga o por un impacto imprevisto.

Cómo funciona

El ingeniero Ian Bond y su equipo del Departmento de Ingeniería Espacial de dicha Universidad, utilizaron materiales envueltos en fibra de vidrio y llenaron la mitad de estas fibras con Resina Epoxi, una resina similar a la que se usa en las colas o pegamentos.

La otra mitad de las fibras contenían un endurecedor. La Resina Epoxi es un polímero o macromolécula termoestable que se endurece al mezclarse con un agente catalizador o “endurecedor”.

El material creado funcionaría de la siguiente manera: cuando apareciese una fisura en el casco de la aeronave, las fibras se romperían en el lugar de la grieta. La resina y el endurecedor liberados de las fibras llenarían entonces la grieta y en ella, al mezclarse, solidificarían. Funcionarían de la misma manera que la sangre coagula alrededor de una herida.

Para que la resina tenga tiempo de llenar los intersticios antes de endurecerse, los científicos pusieron a punto unas fibras que se rompen rápidamente. La estructura reparada por este sistema recuperaría un 90% de su resistencia, es decir, un nivel suficiente como para que un avión pueda continuar su vuelo con normalidad.

Otras posibilidades

Los científicos se plantean añadir un colorante fluorescente a la resina epoxy, que permita revelar aquellos pequeños daños difícilmente visibles a primera vista, de manera que se mejore la eficacia de los procedimientos habituales de mantenimiento e inspección de los vehículos.

Los materiales compuestos tienen asimismo otra ventaja: aligeran la estructura de los aviones. Por esta razón permitirían reducir el consumo de combustible y las emisiones contaminantes.

Probablemente, este material estará listo para ser comercialmente viable en cuatro años, que es el tiempo que durará la ayuda económica concedida a esta investigación por parte del EPSRC (Consejo de Ingeniería e Investigación en Ciencias Físicas) y del DSTL (el Laboratorio de Ciencias de la Defensa y Tecnología) del Reino Unido.

Según explica la Universidad de Bristol en otra nota de prensa, esta ayuda consta de un millón y medio de euros y ha sido destinada al proyecto CRASHCOMP (crack arrest and self-healing in composite structures –detención de grietas y auto-reparación en estructuras complejas-), que comparten la Universidad de Bristol y el Imperial College de Londres.

Los principales beneficiarios del invento serán la industria aerospacial, la industria de transporte y la marítima.

Cada vez más materiales auto reparables

Los intentos por crear materiales auto reparables no se limitan al esfuerzo realizado por los científicos de Bristol. Ya en 2007 hablamos en Tendencias21 de la labor realizada por ingenieros de la universidad norteamericana de Illinois, en Urbana-Champaign, que consiguieron desarrollar un material polimérico auto reparable que funcionaba sin ninguna intervención externa, y en un plazo de tiempo de 10 horas.

Este novedoso material también imitaba la piel y el sistema circulatorio de los seres vivos, y contenía un agente diminuto de “reparación” encapsulado y un catalizador distribuido por todo el sistema. Al romperse el material, las microcápsulas con dicho agente se abrían, liberándolo para que reaccionase con el catalizador para reparar los daños.

También hemos hablado de otros proyectos muy recientes, como los liderados por la empresa española Tecnalia o por la Universidad británica de Sheffield.

El primero de ellos consiste en crear «almacenes» de adhesivo, que se distribuyen homogéneamente a lo largo de un material. Si este material sufre, por ejemplo, una grieta ese adhesivo encapsulado se libera junto a un catalizador, de tal modo que cierra la grieta y polimeriza el material aportado.

El proyecto de la Universidad de Sheffield se basa en otra metodología: un material que consiste en un compuesto de matriz polimérica reforzado con fibras de carbono. La matriz polimérica, a su vez, está formada por una solución sólida de un polímero termoplástico (un termoplástico es un plástico que a temperatura ambiente es plástico. Al calentarse, se convierte en líquido y al volver a enfriarse se endurece en estado vítreo) y otro termoestable (polímeros infusibles o indisolubles).

Todos estos avances apuntan a que, aunque el desarrollo de los materiales auto reparables se encuentra aún en sus primeros estadios, en unos años podrían estar listos para ser utilizados.

Yaiza Martinez

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • La acidez cerebral podría estar relacionada con múltiples trastornos neurológicos 11 abril, 2024
    Un estudio en animales a gran escala vincula los cambios en el pH del cerebro con problemas cognitivos de amplio alcance, ligados a patologías como el autismo o el Alzheimer, entre otras. Los científicos creen que los problemas metabólicos en el cerebro podrían estar directamente relacionados con una variedad de trastornos neuropsiquiátricos y neurodegenerativos.
    Pablo Javier Piacente
  • Cultivan organoides cerebrales con conexiones neuronales similares a las de un cerebro real 11 abril, 2024
    Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado una técnica para conectar tejidos cultivados en laboratorio que imitan al cerebro humano de una manera que se asemeja a los circuitos neuronales del cerebro real. El "sistema" de mini cerebros interconectados podría revolucionar nuestra comprensión de las funciones cerebrales.
    Pablo Javier Piacente
  • Los Estados se exponen a condenas judiciales por inacción climática 11 abril, 2024
    Suiza es el primer Estado condenado judicialmente por no resolver el desafío climático y violar los derechos humanos de las personas mayores. Hace un año, 16 niños y jóvenes obtuvieron una sentencia condenatoria contra el Estado de Montana por destruir con sus leyes el medioambiente. Cualquier Estado puede ser denunciado si no preserva el ambiente en […]
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Detectan extraños pulsos de radio procedentes de un magnetar que desconciertan a los científicos 10 abril, 2024
    Los astrónomos han detectado señales de radio inusuales procedentes de XTE J1810-197, un radiomagnetar o estrella de neutrones ultramagnética situada a 8.100 años luz de distancia de la Tierra, en la constelación de Sagitario. Los resultados son inesperados y sin precedentes: a diferencia de las señales de radio que se han detectado en otros magnetares, […]
    Pablo Javier Piacente
  • La IA podría ser el límite para todas las civilizaciones avanzadas en el Universo 10 abril, 2024
    Un nuevo estudio sugiere que el desarrollo de la Inteligencia Artificial (IA) hacia una Superinteligencia Artificial (ASI) podría explicar por qué no hemos detectado aún otras civilizaciones avanzadas en el cosmos, a pesar de la alta probabilidad de su existencia: en vez de supernovas, plagas, guerras nucleares o eventos climáticos extremos que hayan sido un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Higgs ha podido dejar abierta la puerta a la Nueva Física 10 abril, 2024
    La muerte de Peter Higgs, que pasará a la historia como el descubridor del bosón que explica cómo se forma la materia, deja un legado en la historia de la física que todavía puede aportar algo más trascendente: la prueba definitiva de una Nueva Física más allá del Modelo Estándar.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Descubren neuronas "zombis" en el cerebro, que serían claves en el proceso de aprendizaje 9 abril, 2024
    Las neuronas "zombis" son unidades vivas pero funcionalmente alteradas, que parecen "dormidas" en determinadas situaciones: los investigadores han revelado que cumplen un papel fundamental en el cerebelo, concretamente en aspectos relativos a la forma en la cual aprendemos.
    Pablo Javier Piacente
  • La Luna se invirtió por completo hace más de 4 mil millones de años 9 abril, 2024
    Hace unos 4.220 millones de años, poco después de que la Luna se formara a partir de un trozo de la Tierra que se desprendió durante una colisión violenta a principios de la historia del Sistema Solar, nuestro satélite se dio vuelta y comenzó así una etapa clave de su desarrollo. Así lo ha comprobado […]
    Pablo Javier Piacente
  • Arte rupestre de hace 2.000 años podría representar música psicodélica 9 abril, 2024
    Aunque la música psicodélica moderna no nació hasta la década de 1960, las influencias psicodélicas se pueden encontrar en el arte rupestre de hace miles de años. Grabados precolombinos en piedra, de 2.000 años de antigüedad, reflejan figuras humanas bailando en estado de trance chamánico.
    Redacción T21
  • Descubren antiguas partículas de polvo espacial provenientes de otro sistema estelar 8 abril, 2024
    Los astrónomos han descubierto una rara partícula de polvo atrapada en un antiguo meteorito extraterrestre, que fue formado por una estrella distinta a nuestro Sol. El polvo se habría originado luego de una supernova: las partículas son como "cápsulas del tiempo celestes" y proporcionan una instantánea de la vida de su estrella madre.
    Pablo Javier Piacente