El elixir de la juventud para los aviones
Los avances en ciencia de los materiales en los últimos años han dado lugar a materiales compuestos multifuncionales que combinan la resistencia y la rigidez tradicionales con propiedades como la resistencia a las llamas o funciones de detección. En el marco del proyecto IASS (Improving the aircraft safety by self healing structure and protecting nanofillers), financiado con fondos europeos, unos investigadores estudiaron la posibilidad de obtener materiales compuestos capaces de regenerarse. Los nuevos materiales compuestos podrían mejorar la fiabilidad y la vida útil y reducir los accidentes hasta en un 80 %, mientras que reducirían los costes operacionales a la mitad. Además, con su implantación disminuirían el tamaño, el peso, el coste, el consumo de energía y la complejidad de los sistemas de las aeronaves. Esto tendría un efecto importante sobre el consumo de combustible —relacionado también con los costes operacionales— y las emisiones asociadas. Para lograr estos objetivos, los científicos utilizaron materiales económicos en reacciones químicas basadas en la polimerización por metátesis con apertura de anillo que inducen la autorregeneración. Se utilizaron formas conductoras de carbono, incluyendo nanotubos de carbono de pared múltiple, nanofibras de carbono, formas de grafito y láminas de grafeno, para generar tanto la red conductora como el estímulo catalítico para las reacciones. El equipo formuló y caracterizó la mezcla epoxi y los nanorrellenos se integraron en la matriz epoxi como parte de los nuevos materiales compuestos reforzados con fibra de carbono (CFRC) con capacidad autorregenerativa. Los científicos ajustaron las formulaciones para aumentar la dureza de la epoxi y para conferir resistencia a las llamas. Se utilizó uno de los sistemas de sustentación de carga multifuncionales más prometedores para fabricar un panel de CFRC. Se probaron formulaciones epoxi autorregenerativas en diversas condiciones de procesamiento. Tanto la eficiencia de la regeneración como las propiedades mecánicas dinámicas son esenciales para aumentar la seguridad y la fiabilidad de los paneles. Se midieron estas propiedades y se obtuvieron valores cercanos a los requisitos especificados. También se optimizaron las formulaciones y los paneles para alcanzar los objetivos marcados por el proyecto. El aprovechamiento de los compuestos multifuncionales autorregenerativos de IASS ofrecerá importantes beneficios a corto y largo plazo para la industria aeroespacial y sus pasajeros. La autorregeneración de daños mantendrá la seguridad de los aviones mientras estén en servicio, reduciendo drásticamente tanto las interrupciones del transporte de viajeros como los costes operativos relacionados con el mantenimiento y los periodos fuera de servicio. Esto tendrá un impacto muy positivo sobre la competitividad de la industria aeronáutica de la Unión Europea y sobre su papel en un mercado en constante crecimiento.
Palabras clave
Aeronaves, mantenimiento, autorregenerativo, compuestos multifuncionales, IASS
