Velocidades supersónicas para el impacto máximo
Los recubrimientos se usan de forma generalizada para mejorar las propiedades de los materiales que actúan como sustrato. Por ejemplo, las piezas de maquinaria se recubren para reducir la abrasión y el desgaste, y los dispositivos médicos se recubren para mejorar la durabilidad y garantizar la biocompatibilidad. El mercado es enorme y competitivo. Un grupo de científicos europeos contó con fondos europeos para poner en marcha el proyecto «Supersonic deposition of nanostructured surfaces» (SUPERSONIC)(se abrirá en una nueva ventana) y desarrollar recubrimientos nanoestructurados a partir de nanopolvos reactivos multifuncionales. El principio básico es que la energía residual de las reacciones químicas incompletas dentro de los nanopolvos se puede aprovechar durante el depósito supersónico. La pulverización en frío del proceso de depósito supersónico propulsa las partículas de un flujo de gas caliente hacia un sustrato a través de una boquilla supersónica. La alta velocidad de impacto libera la energía almacenada, en cierto modo como si se utilizase un combustible sólido, lo cual reduce la energía externa necesaria y mejora el enlace de las partículas con el sustrato. La pulverización en frío es un proceso que ya da resultados prometedores. SUPERSONIC eliminó barreras técnicas importantes para una implementación generalizada y la creación de una nueva plataforma de fabricación europea de productos de alto rendimiento. Las reacciones mecanicoquímicas del proceso de triturado a bolas de alta energía se aprovecharon para fabricar nanopolvos. Los recubrimientos se aplicaron mediante la tecnología de pulverización en frío o la pulverización dinámica con gas frío. Los científicos eligieron tres aplicaciones industriales que consistían en rodamientos a bolas para carga destinados a la aeronáutica, componentes mecánicos para motores de automóvil y recubrimientos biomédicos para implantes ortopédicos. El equipo de SUPERSONIC desarrolló con éxito nanopolvos reactivos adecuados para el depósito supersónico mediante la técnica de pulverización dinámica con gas frío, así como equipos avanzados y fiables para el depósito mediante pulverización. El proceso de triturado a bolas de alta energía y el proceso de pulverización para el depósito, tanto mínimamente reactivo como altamente reactivo, se integraron con éxito en la cadena de fabricación. Se utilizaron para obtener recubrimientos duros y densos con propiedades mejoradas respecto a las que se obtenían con los materiales y procesos de referencia. Los recubrimientos obtenidos mediante pulverización supersónica presentan buenas propiedades tribológicas en condiciones húmedas y secas y son muy interesantes para la industria. Los resultados de SUPERSONIC, que demuestran claramente la viabilidad y rentabilidad de la tecnología, abren la puerta a su explotación comercial. La presentación de los resultados a través de veinte artículos en revistas y la participación en casi treinta eventos públicos debería garantizar un conocimiento mayor de sus posibilidades.