Tendencias21
Crean piezas de plástico que pueden repararse a sí mismas

Crean piezas de plástico que pueden repararse a sí mismas

Un grupo de ingenieros e investigadores de Fraunhofer-Gesellschaft ha desarrollado componentes de plástico que pueden autorrepararse, utilizando para ello polímeros elásticos que detienen en forma independiente el crecimiento de las microgrietas que pueden observarse en estos materiales, y que en ocasiones pueden desembocar en la rotura imprevista de los mismos. La aplicación de esta solución tendría un amplio campo de acción en distintas ramas de la industria. Por Pablo Javier Piacente.

Crean piezas de plástico que pueden repararse a sí mismas

Un importante avance hacia el logro de plásticos capaces de autorrepararse ha sido concretado a través de una investigación realizada en Fraunhofer-Gesellschaft. Los ingenieros emplearon polímeros elásticos capaces de detener el crecimiento de diminutas grietas que se presentan en los componentes al soportar distintas presiones. Muchos elementos, maquinarias y dispositivos industriales podrían beneficiarse con este adelanto.

Los elementos indestructibles pueden apreciarse únicamente en los avisos publicitarios y en el cine, por lo menos por ahora. Aunque los componentes de plástico empleados en la industria llegan a ser muy resistentes, todavía pueden romperse al soportar importantes cargas mecánicas.

Las microgrietas pueden encontrarse en cualquier parte de los componentes, y son tan diminutas que es imposible advertirlas durante el uso cotidiano. Como consecuencia de ellas, pueden producirse el imprevisto estallido de un neumático en un vehículo o el colapso de una silla de plástico al sentarse.

Las grietas y fracturas en los componentes de plástico se desarrollan lentamente o de un momento a otro, por eso es vital el avance obtenido por los especialistas alemanes. La investigación fue difundida a través de una nota de prensa de Fraunhofer-Gesellschaft y mediante un artículo publicado en el medio especializado Physorg.com.

Inspiración vegetal

Concretamente, los ingenieros alemanes han desarrollado elastómeros que pueden repararse a sí mismos, evitando de manera totalmente autónoma el crecimiento de las grietas desde un principio, para así poder superar el riesgo del colapso material espontáneo. La fuente de inspiración para este desarrollo fue el comportamiento de distintas especies vegetales, como por ejemplo el árbol de caucho Hevea brasiliensis.

El principio aplicado a los elastómeros tiene que ver precisamente con la forma de autocuración que practica el Hevea brasiliensis. Cuando el árbol de caucho sufre algún daño, libera naturalmente una proteína que se combina con las partículas de látex para cerrar la herida en su estructura.

Según el Dr. Anke Nellesen, del Fraunhofer Institute for Environmental, Safety and Energy Technology, el nuevo proceso consiste en la carga de microcápsulas con un componente especial (poliisobutileno) en los elastómeros realizados con caucho sintético, para estimular así un mecanismo de autocuración del plástico.

Cuando las cápsulas advierten una presión determinada, se abren y expulsan el poliisobutileno, que se mezcla con las cadenas del polímero de los elastómeros y cierra las grietas producidas. El grupo ya ha tenido éxito en algunas pruebas, pero el efecto de autorreparación aún debe optimizarse.

Resultados prometedores

Los resultados sobre los elastómeros de caucho sintético indican la presencia de importantes propiedades de autorreparación, ya que los defectos provocados por la presión sobre el material se superaron y reestablecieron en un 40 por ciento, después de un periodo de reparación autónoma de 24 horas.

Por otra parte, una variante en el proceso parece también incrementar su efectividad. Los ingenieros alemanes han logrado todavía mejores resultados mediante el suministro de iones en los elastómeros. El árbol de caucho también actuó como modelo para este método complementario.

Al igual que en el árbol, los iones logran optimizar la adherencia y permitieron unir más rápidamente las partes dañadas. Considerando que las partículas con cargas opuestas se atraen (un ión positivo busca unirse con un ión negativo), el elastómero dañado se favorece con este proceso y logra reparar más fácilmente las grietas y fisuras.

Por otra parte, los iones permiten asegurar la estabilidad de las reparaciones realizadas. Una de las industrias que se podría ver más beneficiada con este desarrollo es la automovilística, y es por eso que los especialistas de Fraunhofer-Gesellschaft han desarrollado un prototipo de suspensión del silenciador con capacidad de autorreparación.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • El núcleo de la Tierra podría estar a punto de estallar: habría volcanes a 5.000 kilómetros de profundidad 11 febrero, 2025
    Un estudio revela que el núcleo interno de la Tierra está cambiando de forma misteriosa y aún incierta: los científicos han desvelado que el núcleo interno giratorio no solamente modifica su velocidad de rotación, sino que también parece cambiar de forma, con variaciones que se manifiestan a través de las ondas acústicas que se propagan […]
    Redacción T21
  • Una exposición muestra el camino a la extinción de millones de seres vivos marinos conscientes 11 febrero, 2025
    Ecos del océano, una exposición que une ciencia, tecnología, arte y creatividad, muestra los ecos que surgen en la mente de una ballena cuando tropieza con la contaminación sonora generada por la actividad humana. Una experiencia inmersiva invita a preservar el equilibrio entre el ser humano, la naturaleza y el resto de especies que conviven en […]
    Alejandro Sacristán (enviado especial).
  • La IA ya supera a los humanos en el fraude digital 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio destaca la creciente sofisticación de los grandes modelos de lenguaje (LLM), la estructura detrás de los chatbots de IA más conocidos, para crear estrategias de fraude cibernético. Estos modelos pueden diseñar campañas de phishing hiperpersonalizadas y persuasivas, a una fracción del coste y el tiempo que requieren los métodos tradicionales desarrollados por […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Alerta: Creciente riesgo de que restos de cohetes afecten zonas de intenso tráfico aéreo 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio publicado en la revista Scientific Reports advierte sobre el aumento del peligro que representa la basura espacial para la aviación comercial. La investigación, realizada por científicos de la Universidad de Columbia Británica, en Canadá, concluye que existe una probabilidad anual del 26% de que los desechos de cohetes espaciales reingresen a la […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los cantos de las ballenas son similares al lenguaje humano: puedes comprobarlo aquí 10 febrero, 2025
    Los científicos han descubierto la misma estructura o conjunto de patrones rítmicos que son un sello distintivo del lenguaje humano en el canto de las ballenas jorobadas: los hallazgos muestran que incluso especies tan disímiles evolutivamente pueden compartir sistemas de comunicación que se transmiten culturalmente de generación en generación.
    Redacción T21
  • El Rapto del Mundo: la democracia naufraga en la era del ultraliberalismo, pero no ha sido conquistada 10 febrero, 2025
    Lo que está pasando con la democracia puede compararse con el mito del rapto de Europa: seducida con engaños, se ha adentrado en un proceso de erosión de las instituciones, polarización social y desregulación económica que la aleja de su inspiración humanista. ¿Estamos presenciando el nacimiento de un nuevo orden político global?
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • La IA puede ser más creativa que los seres humanos 9 febrero, 2025
    La IA puede superar a la mayoría de los humanos en tareas de pensamiento creativo, según un nuevo estudio: los chatbots de IA de modelo de lenguaje grande (LLM) pueden superar al humano promedio en una tarea de pensamiento creativo en la que el participante idea usos alternativos para objetos cotidianos, un ejemplo en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • El primer conectoma del cerebro de un insecto revoluciona la neurociencia 8 febrero, 2025
    Los científicos han conseguido por primera vez establecer el diagrama de las conexiones sinápticas del cerebro de un insecto que tiene 100.000 neuronas, toda una proeza para comprender mejor al cerebro humano y potenciar la Inteligencia Artificial.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Producir energía limpia cultivada en hojas: ¿el camino hacia la sostenibilidad energética? 7 febrero, 2025
    Los científicos han desarrollado “nanoflores” de cobre que imitan la fotosíntesis, ofreciendo una nueva forma de convertir el dióxido de carbono en fuentes de combustible y productos químicos, transformando potencialmente las estrategias a través de las cuales generamos energía limpia.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los perros que son capaces de aprender permanecen jóvenes por más tiempo 7 febrero, 2025
    Los telómeros cumplen un papel crucial en la protección de los cromosomas: con el envejecimiento y la oxidación celular, se van acortando y promueven el deterioro de distintas funciones orgánicas. Un nuevo estudio ha demostrado que los perros domésticos (Canis lupus familiaris) que se mantienen entrenados y adquieren permanentemente nuevas capacidades preservan por más tiempo […]
    Pablo Javier Piacente / T21