Un equipo de ingenieros de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (NC State) y la Universidad de Houston afirma haber creado un compuesto de fibra capaz de «reparar» daños internos más de 1.000 veces, un avance que podría prolongar considerablemente la vida útil de todo tipo de elementos y componentes, desde las hélices de las turbinas de aire hasta las piezas de los aviones.
En los últimos años, sin duda uno de los grandes retos de la ingeniería ha sido la búsqueda de materiales que ralenticen el desgaste y la fatiga estructural. En industrias como la aviación, la automoción y las energías renovables, extender la vida útil de la infraestructura es clave para ahorrar en costes, al mismo tiempo que reducir el impacto ambiental de estas.
Este tipo de estructuras y componentes, suelen estar formados a partir de polímeros reforzados con fibra (FRP), un material ligero y extremadamente resistente, pero que su principal limitación reside en que sufren una debilidad interna. Y es que bajo estrés constante o impactos, como el choque, las capas de fibra comienzan a separarse de la matriz que las une.
Pero este grupo de ingenieros ha probado exitosamente una estructura de «doble innovación». Primero se imprime en 3D una especie de capa flexible que se coloca dentro de la estructura rígida, lo que hace que de entrada el material sea mucho más resistente.
Pero además de esto el material integra capas de calentadores de carbono extremadamente finas y cuando una de estas detecta una fractura interna o directamente porque están programadas por mantenimiento se envía una corriente eléctrica a través de estas capas.
Esto genera un calor que funde la capa de la que hablábamos antes que va tapando las grietas que se han podido generar, y una vez se enfría, se solidifican y vuelven a recuperar la integridad de la estructura como antes. Si bien este tipo de sistemas de reparación ya existían, lo que hace especial a este es su durabilidad y capaz de repetirse durante numerosos ciclos.
Hasta ahora, los materiales autorreparables perdían su eficacia tras unos pocos ciclos, pero este logró superar la barrera de los 1.000 ciclos consecutivos de fractura y reparación, haciendo que potencialmente, según las estimaciones de los ingenieros, este material pudiera mantenerse operativo entre 125 y 500 años.
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