El material aeronáutico autorreparable dura 500 años

Delaminación reducida

20 de enero de 2026 19:50
Robert Klatt

La delaminación hace que los plásticos tradicionales reforzados con fibra tengan una vida útil limitada. Un nuevo material compuesto que puede curarse a sí mismo puede durar varios siglos.

Raleigh (Estados Unidos). Las alas y fuselajes de muchos aviones actuales ya no están hechos de aluminio, sino de plásticos reforzados con fibra porque estos materiales son más ligeros y duraderos. Sin embargo, los plásticos reforzados con fibras tienen la desventaja de que sus capas de plástico y fibras de carbono o de vidrio se separan con el tiempo.

En ciencia, este proceso se llama delaminación. Ocurre principalmente cuando el material es sometido a impactos, como cuando un avión atraviesa una tormenta de granizo. Esto provoca roturas entre las capas, que normalmente no provocan directamente daños importantes. Sin embargo, los pequeños daños se acumulan y debilitan el material a largo plazo.

Los daños materiales se curan solos

Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (NCSU) han desarrollado un nuevo material compuesto autorreparable que es significativamente más resistente que los plásticos reforzados con fibra actuales. El material compuesto puede autocurarse más de 1.000 veces, lo que le da una vida útil de más de 500 años, mientras que los compuestos tradicionales reforzados con fibra sólo duran unas pocas décadas.

"Esto reduciría significativamente el costo y la mano de obra necesarios para reemplazar los componentes compuestos dañados, al mismo tiempo que reduciría el consumo de energía y la generación de desechos en muchas industrias porque habría menos piezas rotas para inspeccionar, reparar o eliminar manualmente".

Además de las habituales capas de plástico y fibras, el nuevo material de vuelo autorreparable también tiene finas hebras de otro plástico que se encuentran directamente sobre las esteras de fibra de carbono. El plástico adicional es muy duro y se adhiere firmemente a las fibras de carbono. Pero cuando se calienta, puede fluir. Las esteras de fibra de carbono del nuevo material compuesto también tienen cables calefactores de fibra de carbono. El revestimiento del material compuesto es un plástico de resina epoxi convencional.

Vida útil significativamente más larga gracias al plástico líquido

Los investigadores crearon grietas de hasta cinco centímetros de largo entre las fibras de carbono y la resina epoxi en su nuevo material compuesto. El material era significativamente más estable que los plásticos reforzados con fibra convencionales. Luego activaron los cables calefactores eléctricos para ablandar los hilos de plástico adicionales. El plástico viscoso volvió a conectar los bordes de las grietas y restauró la resistencia original del material compuesto.

Un experimento a largo plazo muestra que el material puede pasar por este ciclo de agrietamiento y curación unas 1.000 veces. Sin embargo, el proceso se vuelve cada vez menos efectivo y al final sólo puede restaurar el 60 por ciento de la resistencia original del material, porque pequeños fragmentos de fibras de carbono contaminan cada vez más el plástico.

Fuentes:

Comunicado de prensa de Universidad Estatal de Carolina del Norte (NCSU)

Estudiar en la revista especializada. PNASdoi: 10.1073/pnas.2523447123