EEUU crea el material compuesto que se repara a sí mismo: los aviones y los coches pueden durar hasta 500 años

El gran problema que sufren la mayoría de los materiales 'milagrosos' desarrollados recientemente se encuentra en la relativamente corta vida útil que tienen, y no es sólo por lo frágiles que son y lo fácilmente que se rompen. Ahora, podemos tener la solución.

Fenómenos como las microgrietas y la delaminación ocurren en materiales como la fibra de carbono con el simple uso, incluso si no reciben golpes notables. Por ejemplo, el fuselaje de los aviones tiene una vida útil de entre 20 y 30 años, lo que obliga a fabricantes y aerolíneas a afrontar costosos procesos de reparación.

Por eso, en los últimos años están ganando fuerza los materiales autorreparables, que permiten la reparación sencilla o incluso son capaces de repararse de manera automática cuando sufren grietas; y ahora, investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han creado el que puede ser el mejor material de este tipo.

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La clave es que, a diferencia de otros materiales que se reparan a sí mismos, este nuevo material compuesto no utiliza componentes que actúen como 'pegamentos' para unir las piezas cuando se rompan, sino que se basa en un proceso de 'curación' periódico para reducir la presencia de grietas.

La estructura ideada por los ingenieros consiste en imprimir en 3D un patrón de termoplásticos, dentro de las capas de material compuesto como fibra de carbono. El propio material incluye capas conductoras que pueden calentar los termoplásticos simplemente con la aplicación de una corriente eléctrica.

El nuevo material compuesto desarrollado por ingenieros de Carolina del Norte

El calor funde el termoplástico, que fluye entre las grietas y suelda las capas a nivel molecular; cuando se enfría, el material recupera la resistencia original y evita la delaminación.

Lo notable de este material no es el hecho de que se pueda reparar de manera tan sencilla, es que es posible repararlo cientos de veces seguidas sin perder las características ni la resistencia original.

En concreto, durante las pruebas los ingenieros fracturaron y repararon el mismo punto nada menos que 1.000 veces seguidas, y después de cientos de ciclos, comprobaron que el material seguía siendo incluso más resistente que los materiales compuestos que se usan hoy en día.

La gran ventaja respecto a otros materiales autorreparadores es que el 'pegamento' usado para unir las piezas no se degrada con el uso y obtiene el mismo nivel de reparabilidad después de cientos de aplicaciones.

Sólo es necesario un mantenimiento periódico; si se realiza el proceso de 'curación' cada tres meses, se calcula que el material podría durar 125 años antes de tener que ser cambiado; y si se hace una vez al año, su uso se podría extender hasta los 500 años.

De popularizarse, este material tendría un impacto tremendo en la reducción de basura y residuos industriales, así como en los costes de reparación de vehículos caros como aviones o coches deportivos.

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La aplicación obvia para este tipo de material se encuentra en el sector aeroespacial, ya que puede ser usado en las alas y el fuselaje de los aviones, que sufren microgrietas por fatiga o impacto de los elementos (como granizo u otros objetos).

Por esa misma razón, también sería posible usarlo en las palas de los aerogeneradores, que están expuestas a condiciones extremas y también sufren de los mismos problemas, como los impactos con aves.

Por último, los investigadores proponen usarlo en la producción de coches, especialmente en vehículos de alto rendimiento que ahora mismo usan fibra de carbono y por eso son increíblemente caros de reparar.