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Un recubrimiento de nanocarbono reduce la formación de hielo y aumenta la aerodinámica de las aeronaves

Un nanorrecubrimiento de carbono desarrollado por un grupo de científicos financiado por la Unión Europea reduce la acumulación de hielo en las superficies de las aeronaves y disminuye las turbulencias debidas a la resistencia aerodinámica durante el vuelo.
Un recubrimiento de nanocarbono reduce la formación de hielo y aumenta la aerodinámica de las aeronaves
Eliminar el hielo en una aeronave con tiempo frío puede ser costoso en términos de tiempo, trabajo y materiales, como disolventes. Ahora, científicos del proyecto SANAD, financiado por la Unión Europea, han desarrollado un recubrimiento exterior para las aeronaves que repele el agua y ahorra costes de mantenimiento de forma importante. A la vez, el nanorrecubrimiento innovador de carbono reduce la resistencia aerodinámica del viento sobre la superficie de la aeronave, lo cual disminuye el consumo de combustible y las emisiones de carbono.

«Desde el principio, queríamos obtener un recubrimiento que combinase estos atributos», explica el coordinador del proyecto, el Dr. Stephanos Nitodas, responsable del departamento de investigación en nanotecnología en Glonatech en Atenas (Grecia). «Empezamos con varios recubrimientos con distintas combinaciones de materiales nanoestructurados integrados en resinas para ver cómo se podían combinar estos efectos».

Entre las distintas fórmulas de recubrimientos preparadas en las instalaciones de los socios NSCR Demokritos (Grecia) y Bionanovate Ltd, Reino Unido, en colaboración con otros socios, se identificaron tres candidatos de recubrimientos basados en óxidos metálicos o carbono nanoestructurado (nanotubos de carbono u óxido de grafeno) como los mejor indicados después de una caracterización minuciosa y conforme a las especificaciones establecidas por British Airways. Se realizaron pruebas en túnel de viento y análisis mediante dinámica computacional de fluidos en la Universidad de Kingston (Reino Unido) antes de realizar pruebas con éxito en condiciones de vuelo en una aeronave Airbus A320 de British Airways (BA).

«Según la fórmula específica probada, hallamos mejoras del 20 % al 40 % en las medidas de ángulo de contacto con el agua y, en consecuencia, de la hidrofobicidad, frente a los recubrimientos disponibles comercialmente que se utilizan en las flotas aéreas actuales que no contienen nanopartículas», explica el Dr. Nitodas. Esto representa un ahorro considerable, ya que la eliminación del hielo puede costar decenas de miles de euros, o más si es necesario realizarla varias veces al día en tiempo extremo.

Mediante el nanoestructurado de las superficies, el equipo del proyecto también ajustó a medida la rugosidad del recubrimiento, a fin de reducir las turbulencias durante el vuelo. Esto reduce la acumulación de residuos sobre la estructura principal del avión, el borde de ataque de las alas y otras zonas, lo cual reduce el rozamiento y la resistencia aerodinámica sobre la superficie de la aeronave. A su vez, esto reduce el consumo de combustible de la aeronave y el coste global de los vuelos, además de reducir las emisiones de carbono, lo cual supone que las aeronaves sean más ecológicas. Además, el recubrimiento nanoestructurado es más rígido y duradero y no es necesario sustituirlo con tanta frecuencia como los recubrimientos disponibles comercialmente, según explica el Dr. Nitodas.

También cuenta que el desafío no solo fue modificar químicamente las nanopartículas: «Intentamos identificar procesos para el tratamiento superficial de las nanopartículas de tal forma que no solo fuese eficiente en términos de rendimiento final, sino que también se pudiese ampliar de escala para su producción a escala industrial».

Actualmente está trabajando en patentar el producto desarrollado, un recubrimiento exterior, y los socios del proyecto, que incluyen entidades académicas, empresas nanotecnológicas y BA realizan estudios de mercado para su utilización, no solo en el sector de la aviación sino también en el sector de la automoción y otros campos comerciales.

Palabras clave

SANAD, British Airways, BA, nanotecnología, deshielo, aviación, emisiones
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