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Processing and Characterization of Advanced Nano-Composites for Resource-efficient Applications and Technologies

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La ciencia de los materiales y la ingeniería aúnan esfuerzos para dar un vuelco al diseño de materiales compuestos

Un proyecto financiado con fondos europeos agrupa a investigadores del mundo académico y del sector industrial para diseñar materiales compuestos para aplicaciones que utilicen eficazmente los recursos y tecnologías respetuosas con el medio ambiente.

Tecnologías industriales icon Tecnologías industriales

El proyecto CREATe-Network está constituido por tres instituciones académicas y tres instituciones no académicas de Europa, así como por ocho socios académicos internacionales. El doctor Flavio Soldera, coordinador del proyecto, explica: «El objetivo de la red es combinar la experiencia de los socios académicos e industriales de la red en el campo multidisciplinar de la ciencia de los materiales y la ingeniería para diseñar nuevos materiales compuestos con mejores propiedades y rendimiento». Análisis profundo de los objetivos de la investigación Los objetivos específicos de investigación del proyecto se encuadran en cuatro temas. El tema 1 giró en torno a la mejora significativa de la densidad energética de los condensadores eléctricos de doble capa mediante la inserción de óxidos metálicos o nitruros a nanoescala en electrodos de carbono nanoestructurado. Los temas 2 y 3 se centraron en el desarrollo de nuevos materiales compuestos de matriz metálica con un mejor comportamiento tribológico y una mayor resistencia a la electroerosión, respectivamente. El tema 4 se basó en el diseño de nuevos materiales compuestos de carburo cementado graduados funcionalmente para el recubrimiento de herramientas de corte con mayor resistencia al desgaste para aplicaciones de mecanizado exigentes en los sectores aeroespacial y automovilístico. Resultados finales El proyecto desarrolló soluciones de ingeniería gracias al conocimiento exhaustivo de los fenómenos fundamentales subyacentes. «Esto ayudará a optimizar el uso de recursos y materias primas al mejorar la etapa de diseño y desarrollo», añade el doctor Soldera. Las nuevas tecnologías del proyecto para los campos del almacenamiento de energía, materiales de baja fricción, contactos eléctricos y herramientas de corte han proporcionado resultados muy prometedores con respecto al rendimiento en condiciones de funcionamiento estándar. «Los prototipos fueron desarrollados satisfactoriamente para todos los temas de investigación propuestos», afirma el doctor Soldera. En lo relativo al almacenamiento de energía, el proyecto descubrió que los nuevos materiales basados en carbono exhiben una energía y potencia específicas mejoradas en comparación con los materiales actuales. El doctor Soldera señala asimismo que el proyecto demostró que «los materiales autolubricantes de baja fricción aumentan la vida útil gracias a la reducción eficiente del desgaste y la mejora de la eficacia energética mediante una reducción significativa de la fricción». El coordinador del proyecto también comenta: «Los contactos eléctricos aumentan la fiabilidad gracias a una interrupción de corriente eficaz y una mayor vida útil». En cuanto a las herramientas de corte, se logró ampliar el rango de aplicación a los metales difíciles de mecanizar. «También demostramos un aumento de la vida útil de las herramientas de mecanizado», señala el doctor Soldera. Junto con los resultados anteriores, «el proyecto ha logrado un enorme impacto científico gracias a nuestras publicaciones en revistas de prestigio (actualmente treinta y seis) y a la promoción profesional de los veintiocho jóvenes investigadores que participaron en las estancias temporales», confirma el doctor Soldera. Seguir avanzando El doctor Soldera explica: «Gracias a la mejora de la cooperación científica ya existente y al fomento de nuevas colaboraciones, los participantes de la red pudieron encontrar nuevos intereses comunes y poner en marcha nuevas líneas de investigación colaborativa». Los participantes del proyecto, entre los que se incluyen la Universidad del Sarre, el Centro de Ingeniería de Materiales del Sarre, la Universidad Nacional de Mar del Plata, la Universidad de São Paulo y la empresa sueca Sandvik Coromant, continuarán trabajando en el campo de los materiales graduados funcionalmente para herramientas de corte. Además, a partir del trabajo realizado en el marco de CREATe-Network, se ha puesto en marcha un proyecto de cooperación brasileño-alemán entre la Universidad de São Paulo y la Universidad del Sarre en el campo de la caracterización avanzada de materiales de hierro y titanio. La Universidad Católica del Uruguay y la Universidad del Sarre, coordinadora del proyecto, han comenzado a cooperar en la caracterización de la fundición, un trabajo que sobrepasará la duración del proyecto.

Palabras clave

CREATe-Network, materiales compuestos, diseño, ingeniería, herramientas de corte, propiedades y rendimiento, red académica e industrial, ciencia de los materiales, almacenamiento de energía

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