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Open Access Single entry point for scale-up of Innovative Smart lightweight composite materials and components

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Mejorar el acceso a la nanotecnología para desarrollar materiales ecológicos innovadores

Aprovechar el potencial de los nanomateriales compuestos ligeros sigue siendo un desafío, sobre todo para las pymes. El proyecto OASIS ha favorecido el desarrollo de una serie de innovaciones prometedoras al facilitar el acceso a líneas de producción de vanguardia.

Tecnologías industriales

El impulso mundial para reducir las emisiones de CO2 exige que determinados sectores, como el del transporte, la energía y la construcción, tomen medidas para reducir su huella de carbono. Estas medidas incluyen la sustitución de los materiales pesados e ineficientes en materia de energía empleados en la construcción de infraestructuras y la fabricación de vehículos por metales más ligeros y materiales compuestos poliméricos. Los coches fabricados con materiales más ligeros serán más eficientes en materia de energía, por lo que desarrollar materiales que integran compuestos poliméricos facilitará una construcción más rápida, reducirá los costes de transporte y permitirá alcanzar una mejor eficacia energética general. Sin embargo, un desafío clave es garantizar que estos nuevos materiales proporcionen el rendimiento mecánico, eléctrico y térmico necesario. Esto a menudo significa que se deben combinar varios materiales para satisfacer las necesidades de la industria, y el coste de fabricar estos compuestos poliméricos puede llegar a ser prohibitivo.

Comercializar nanotecnologías innovadoras

Este fue el punto de partida del proyecto OASIS. «Pensamos que la introducción de las nanotecnologías en materiales compuestos metálicos y poliméricos podría ser la solución a este desafío», señala la coordinadora del proyecto OASIS (Open Access Single entry point for scale-up of Innovative Smart lightweight composite materials and components), Sonia Florez, de Tecnalia (España). El uso de las nanotecnologías en materiales compuestos puede hacerlos multifuncionales, livianos y resistentes, y puede ofrecer una variedad de beneficios adicionales, como el mejor rendimiento mecánico, la capacidad de calentamiento, la capacidad antihielo y la resistencia al fuego. Florez agrega: «Sin embargo, descubrimos que faltaban instalaciones de fabricación de productos con nanotecnología en Europa, con control de calidad y trazabilidad de productos adecuados para la producción a escala industrial. Además, los costes de inversión en dichas instalaciones de fabricación a menudo son demasiado altos». Para subsanar esta carencia, el equipo del proyecto OASIS se propuso dar a las industrias, especialmente a las pymes, acceso a instalaciones de nanotecnología de vanguardia, para fomentar la innovación y comercializar soluciones basadas en nanotecnología. Las instalaciones de fabricación existentes se mejoraron aumentando las tasas de producción e implementando un mayor control de calidad. En total, doce líneas piloto mejoradas se pusieron a disposición de las empresas a través de una convocatoria abierta. Los solicitantes seleccionados recibieron acceso gratuito a este entorno. «También descubrimos que la falta de conocimientos especializados obstaculizaba la adopción de nanotecnologías», añade Florez. «Por lo tanto, se brindaron servicios de apoyo tecnológico y comercial para ayudar de verdad a impulsar la comercialización de nuevos productos livianos y multifuncionales basados en materiales compuestos de aluminio y polímeros».

Servicios de apoyo tecnológico y comercial para la nanotecnología

Si bien el acceso a las instalaciones de fabricación avanzadas sigue siendo fundamental para acelerar la innovación europea, el proyecto OASIS ha demostrado cómo se pueden superar ciertos obstáculos. «La singularidad del banco de pruebas de innovación OASIS radica en el hecho de que reunió tecnologías y servicios complementarios de múltiples organizaciones de toda Europa», afirma Florez. «Esto permitió el desarrollo de productos innovadores, lo que no habría sido posible interactuando con proveedores de servicios individuales por separado». Los socios del proyecto lograron desarrollar seis productos de exhibición, gracias al acceso a doce líneas piloto y los servicios de apoyo tecnológico y comercial relacionados con el proyecto. Estas innovaciones incluyeron la extrusión con nanotecnología, un proceso de fabricación que convierte las fibras y la resina líquida en un plástico reforzado con fibras que permite obtener materiales de construcción resistentes y livianos. También se desarrolló un proceso de fabricación en serie de componentes de aluminio nanorreforzados para vehículos eléctricos, así como un sistema para reparar eficientemente los defectos en las estructuras de materiales compuestos en las aeronaves. Estas innovaciones destacaron la eficacia del banco de pruebas para responder a las necesidades de la industria, así como el potencial de la nanotecnología para ofrecer productos de vanguardia. La convocatoria abierta a empresas externas dio lugar a la selección de once proyectos. «Los resultados prometedores de estos "casos de prueba" incluyen la introducción de nanopartículas en recubrimientos para proteger el hormigón en entornos agresivos y carcasas de baterías de aeronaves livianas», comenta Florez. «También se utilizaron nanopartículas para aumentar la durabilidad de las máquinas hidrocinéticas que producen electricidad ecológica. Esto tuvo un impacto positivo en el mantenimiento y la frecuencia de reemplazo, lo que llevó a una energía aún más ecológica». Al facilitar el acceso a la producción de nanomateriales de alta calidad, el ecosistema de OASIS seguirá impulsando a la competitividad europea de manera significativa. En el sitio web del proyecto OASIS, el banco de pruebas de innovación abierta ha puesto a disposición un catálogo técnico de productos y servicios de apoyo comercial, junto con un catálogo de organizaciones del entorno, lo que ayuda a poner en marcha la excelencia europea en este sector.

Palabras clave

OASIS, banco de pruebas, innovación abierta, nanotecnología, CO2, emisiones, carbono, nanotecnología, materiales compuestos poliméricos

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