CIENCIA
Las pruebas muestran una resistencia muy superior a la de los materiales convencionales actuales.
Un equipo de ingenieros estadounidenses ha desarrollado un compuesto de fibra capaz de “autorrecuperarse” más de 1.000 veces, un avance que podría prolongar de forma drástica la vida útil de materiales utilizados en sectores como la aviación o la automoción.
En pruebas de laboratorio, el material logró reparar de forma repetida un fallo conocido como delaminación, un problema crítico en los compuestos modernos. Este hallazgo podría tener un gran impacto ambiental, ya que muchas tecnologías de energía limpia y bajas emisiones dependen de materiales ligeros que son difíciles de reparar y, en muchos casos, se sustituyen en lugar de reutilizarse.
Si estos componentes pudieran repararse una y otra vez in situ, sería necesario fabricar, transportar y desechar muchas menos piezas, lo que reduciría significativamente los residuos industriales y la contaminación.
Alta resistencia
Los compuestos de polímeros reforzados con fibra (FRP) son ampliamente utilizados por su alta resistencia y bajo peso, especialmente en aviones y vehículos. Sin embargo, presentan un punto débil: la delaminación interlaminar, que ocurre cuando las capas internas se separan, provocando grietas que deterioran rápidamente la estructura y obligan a inspecciones y sustituciones constantes.
Jason Patrick, profesor de ingeniería civil y medioambiental en la Universidad Estatal de Carolina del Norte y autor del estudio, lo resume así: “La delaminación ha sido un reto para los compuestos FRP desde la década de 1930”, señalando que estos materiales suelen tener una vida útil de entre 15 y 40 años.
El nuevo material presenta un aspecto similar al FRP convencional, pero incorpora una mejora interna clave. Mediante impresión 3D, se añade un agente reparador termoplástico sobre el refuerzo de fibra, creando una capa intermedia estructurada entre las láminas del compuesto.
Cuatro veces más resistente
Según los investigadores, este diseño hace que el material sea entre dos y cuatro veces más resistente a la delaminación desde su fabricación, ayudando a prevenir la aparición de grietas.
Otra innovación destacada es su capacidad de autorreparación interna, sin necesidad de parches externos. El mecanismo, denominado “reparación térmica”, se basa en el ablandamiento y entrelazamiento del termoplástico en el punto de fractura.
Para comprobar su resistencia, el equipo realizó 1.000 ciclos consecutivos de fractura y reparación durante 40 días, evaluando la resistencia tras cada proceso. Los resultados superaron ampliamente los registros anteriores en este campo.
El autor principal, Jack Turicek, afirmó que el compuesto parte de una base mucho más resistente que los materiales convencionales y resistió el agrietamiento durante al menos 500 ciclos sin degradación significativa.
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