NANOPARTÍCULAS PARA MEJORAR LA TENACIDAD DE MATERIALES AERONÁUTICOS

Fuente: AndaluciaInvestiga.com – Amalia Rodríguez Gómez

Investigadores de la Universidad de Cádiz (UCA), liderados por el doctor en Ciencias Físicas Daniel Araújo, estudian cómo optimizar la resistencia de materiales empleados en la industria aeronáutica introduciendo nanopartículas, hasta ahora usadas mayoritariamente en biotecnología y biomedicina. Este trabajo ha sido catalogado como proyecto de excelencia y financiado con 307.668 euros por la Consejería de Economía, Innovación y Ciencia de la Junta de Andalucía.

En la industria aeronáutica, muchos componentes están fabricados a partir de materiales compuestos de fibra de carbono, un material que puede llegar a ser más resistente que el acero, de elevada rigidez, con gran resistencia a la corrosión y sobre todo de bajo peso.

Este material también resiste al impacto de pájaro y a la fatiga, dos de las pruebas más comunes en el sector aeronáutico con las que se pretende comprobar su eficacia ante determinadas circunstancias extremas.

Pese a su resistencia, los materiales de fibra de carbono son poco tenaces. Para mejorar esta propiedad, el grupo de Ciencia e Ingeniería de Materiales (CIM) de la Universidad de Cádiz (UCA) se plantea reforzar la composición de estos materiales incorporando nanopartículas.

Este trabajo se enmarca en el proyecto denominado Mejora de tenacidad en Materiales Aeronáuticos: Introducción de nanopartículas en resinas epoxi de polímeros reforzados (CFRP), catalogado de excelencia por la Consejería de Economía, Ciencia e Innovación e incentivado con 307.668 euros.

Los expertos gaditanos esperan encontrar métodos más sencillos para reparar el material tras sufrir impactos al mismo tiempo que tratarán de aumentar la baja conductividad eléctrica de este material.

Simulación previa

Para ello, lo primero que harán es simular el comportamiento mecánico de las resinas epoxi, empleadas en la fabricación de materiales de fibra de carbono.

Este tipo de resinas, también denominadas termoestables, son también ampliamente utilizadas en otros sectores además del aeronáutico, como automoción, deporte, ocio, etc.

Una vez comprueben si estas resinas son aptas y responden a las características que persiguen encontrar los expertos de la UCA, les incorporarán nanopartículas de diferentes composiciones.

“Con luz procedente de un microscopio localizarán la posición exacta de las nanopartículas y el papel que desempeñan en la generación de grietas que se puedan ocasionar en los procesos de fractura”, explica Aráujo.

Tras los ensayos mecánicos y en función de los resultados obtenidos, los investigadores podrán determinar la naturaleza y configuración óptimas de estas nanopartículas.

Junto con el grupo de Ciencia e Ingeniería de Materiales (CIM), en este estudio participa también el grupo de Ciencia de la Computación e Inteligencia Artificial (CCIA) de la UCA, la Escuela Superior de Ingeniería de Lyon (Francia) y la spin-off  francesa NANO-H, fabricante de nanopartículas para medicina y biotecnologías.

«Ambos grupos contribuyen en este proyecto en la elaboración de rutinas de cálculos numéricos necesarias para las simulaciones del comportamiento mecánico que realizarán los aviones», apostilla el reponsable de este estudio.

Descargue la imagen del equipo de investigadores de Daniel Araújo

Más información:

Daniel Araújo Gay
Grupo de Investigación ‘Ciencia e Ingeniería de los Materiales’ (CIM)
Universidad de Cádiz
Teléfono: 956 016 427
E-mail: daniel.araujo@uca.es