Parches compuestos inteligentes para aeronaves
Cuando los componentes de las aeronaves —tanto metálicos como de nuevos materiales compuestos— se fatigan, agrietan o sufren cualquier daño, la integridad de las reparaciones es esencial para la seguridad de los pasajeros y la tripulación. Los parches de materiales compuestos unidos, que poseen más resistencia a la corrosión y mayor capacidad de sellado, se están convirtiendo en una alternativa importante a la fijación para conectar el parche y el componente.El proyecto IAPETUS , financiado por la Unión Europea, revolucionó la reparación sobre el terreno por unión en caliente mediante la utilización de nanomateriales de carbono, tanto en el parche como en el adhesivo. Su utilización proporcionó una solución de reparación multifuncional que incluye un innovador proceso de curado por unión, el control del curado y la vigilancia continua del estado de los componentes metálicos y de materiales compuestos de las aeronaves.Los parches de reparación de materiales compuestos inteligentes conductores de la electricidad están hechos de un sistema epoxi de fibra de carbono (grafito) con materiales de la matriz que contienen nanotubos de carbono. Estos últimos mejoran la homogeneidad de las propiedades térmicas y eléctricas para facilitar un calentamiento homogéneo. El equipo desarrolló dos nuevas metodologías de curado: el calentamiento por resistencia directa y el calentamiento por inducción. El primero se basa en el paso de la corriente eléctrica y el segundo en la aplicación de un campo magnético a través de las fibras de carbono conductoras y de la red de nanotubos de carbono. Se empleó una nueva generación de adhesivos con aditivos de nanotubos de carbono que mejoran la resistencia y el control de la expansión térmica y aumentan la conductividad eléctrica y térmica, de modo que consiguen la polimerización mediante calentamiento directo.Los científicos desarrollaron tecnología de sensores tales como el control inalámbrico de la impedancia y la termografía por infrarrojos. Estas tecnologías pueden detectar cambios en la red de nanotubos, en los parches o en el adhesivo y comparar los resultados con las técnicas de inspección no destructiva convencionales. Estas tecnologías se aplicaron a las reparaciones mediante parches inteligentes convencionales y de nuevo desarrollo, con sistemas de demostración tanto de aluminio como de materiales compuestos.IAPETUS demostró que su revolucionaria tecnología de reparación de parches de materiales compuestos proporcionaba un mejor curado del parche y un mejor comportamiento de la carga mecánica que los parches convencionales atornillados mecánicamente. Esta innovación también reduce de manera significativa el tiempo y los costes asociados con las reparaciones. Con la monitorización continua de la salud, incluso si aparece un defecto, el mantenimiento será oportuno y rentable, al tiempo que se garantiza la seguridad de los pasajeros de las líneas aéreas. IAPETUS ha contribuido a establecer un transporte aéreo ecológico y seguro y ha reforzado en todo el mundo la posición de la UE en el sector aeroespacial.
