Materiales que indican automáticamente defectos estructurales
El descubrimiento de materiales multifuncionales, aquellos cuyas funciones múltiples en conjunto sobrepasan la capacidad prevista para la suma de las funciones individuales, ha permitido progresos tecnológicos increíbles durante los últimos años. A menudo, los materiales multifuncionales van de la mano de los materiales inteligentes, aquellos que responden a su entorno de forma similar a como lo haría un organismo vivo. Algunos cambian su forma o su tamaño cuando se les aplica un campo eléctrico, otros generan un campo magnético en respuesta a presiones o tensiones, y otros pueden cambiar de estado líquido a sólido en la cercanía de un imán. Las aleaciones con memoria de forma (SMA) son materiales metálicos que, como su nombre indica, son capaces de recordar su forma. En otras palabras, recuperan su forma original tras haber sido calentados o enfriados y deformados. Como los metales, también ofrecen la posibilidad de aprovechar sus propiedades eléctricas y magnéticas. El proyecto Multiceral («Capas cerámicas multifuncionales con acoplamiento electromagnetoelástico alto en geometrías complejas»), financiado por la UE, pretendía reforzar los efectos de acoplamiento cruzado mediante el desarrollo de compuestos y películas monocapa nuevos. Los científicos fueron capaces de producir nuevas películas delgadas multifuncionales basándose en el acoplamiento cruzado entre materiales con propiedades eléctricas y/o magnéticas y otros como las SMA. Mediante diversas técnicas de deposición y herramientas de caracterización avanzadas, los científicos produjeron numerosas películas y analizaron el acoplamiento electromagnetoelástico.También se produjeron nanotubos de alta calidad (tubos moleculares diminutos) conductores de la electricidad y se analizó su respuesta ante tensiones y deformaciones. Finalmente, el consorcio de Multiceral diseñó, fabricó y probó varios prototipos de dispositivos para el control del estado estructural (SHM) basados en las películas desarrolladas con diversas geometrías complejas. SHM es el proceso de detección de fallos o daños en estructuras de ingeniería como las turbinas de un avión o componentes ferroviarios. Los ensayos no destructivos (END) basados en materiales que envían por sí mismos señales en respuesta a cambios elásticos son de interés evidente. La tecnología de película delgada de Multiceral basada en materiales multifuncionales combina propiedades eléctricas y magnéticas con las relacionadas con la elasticidad y la tensión para producir dispositivos SHM inteligentes. No cabe duda de que esta tecnología será bienvenida por multitud de sectores dedicados a la fabricación y el mantenimiento.
