Compuestos avanzados de fibra de carbono: Coches, trenes y aviones más ligeros, robustos y veloces

En los últimos años, se han usado compuestos avanzados de fibra de carbono para aligerar el peso de los aviones. Estos materiales pueden igualar al aluminio y al titanio en fortaleza, pero con una fracción del peso de estos, y están presentes en aviones como el Boeing 787 y el Airbus A380, reduciendo el peso de estos en un 20 por ciento.

Para la próxima generación de aviones comerciales a reacción, los investigadores están buscando materiales aún más fuertes y ligeros, como por ejemplo los compuestos hechos con fibras de carbono recubiertas con nanotubos de carbono (tubos diminutos de carbono cristalino). Cuando se les coloca en determinadas configuraciones, los nanotubos pueden ser cientos de veces más fuertes que el acero, pero con una sexta parte del peso de éste, lo cual hace que estos compuestos sean atractivos para su uso en aviones, automóviles, trenes, y naves espaciales.

Sin embargo, existe a escala nanométrica un obstáculo importante para fabricar en cantidades industriales dichos compuestos: Los científicos que han tratado de hacer crecer nanotubos de carbono sobre fibras de carbono han encontrado que, al hacerlo, se degradan significativamente las fibras subyacentes, despojándolas de su fuerza inherente.


Unos investigadores del MIT han producido fibras de carbono recubiertas con nanotubos de carbono sin degradar la fortaleza de las fibras subyacentes. Las fibras creadas pueden ser usadas para crear materiales compuestos destinados a piezas de aviones, más fuertes y ligeras. (Imagen: Stephen Steiner)

Ahora, unos científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, han identificado la causa de esta degradación en las fibras, y han ideado técnicas para preservar su fortaleza. Aplicando sus descubrimientos, el equipo de Brian Wardle, Stephen Steiner y Richard Li, recubrió fibras de carbono con nanotubos sin causar degradación de las fibras, obteniendo así fibras dos veces más fuertes que las conseguidas anteriormente, y sentando las bases para el desarrollo de compuestos de fibras de carbono que no solo sean más fuertes, sino que también tengan mejor conductividad eléctrica. Además, las nuevas técnicas se pueden integrar fácilmente en procesos actuales de fabricación de fibras.

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