El material autorreparable podría marcar un antes y un después en la ingeniería moderna, especialmente en sectores como la aviación, la energía y la automoción, donde la seguridad y la durabilidad son factores críticos.
Durante décadas, los materiales compuestos reforzados con fibra han sido esenciales para construir estructuras ligeras y resistentes. Sin embargo, uno de sus mayores problemas ha sido la delaminación, un tipo de daño interno que ocurre cuando las capas del material se separan. Este fenómeno reduce la resistencia estructural, acorta la vida útil de componentes clave y encarece tanto el mantenimiento como el reciclaje.
Según investigaciones publicadas en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences, estas fracturas internas pueden afectar piezas como alas de aviones, palas de turbinas eólicas, carrocerías de automóviles o estructuras espaciales, generando riesgos operativos y mayores costos.
Cómo funciona el material autorreparable
Para enfrentar este desafío, investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte desarrollaron un sistema capaz de reparar automáticamente los daños internos en los materiales compuestos.
La tecnología mantiene una estructura similar a los composites tradicionales, pero incorpora dos elementos clave: un agente termoplástico impreso en 3D sobre las fibras de refuerzo y finas capas calefactoras de carbono. Cuando se aplica corriente eléctrica, estas capas generan calor y funden el termoplástico, que fluye hacia las grietas, rellena los espacios dañados y restaura la unión entre las capas.
Este proceso puede repetirse hasta mil veces, una cifra muy superior a la de los métodos de reparación actuales. En pruebas de laboratorio realizadas durante 40 días, el material mostró un rendimiento elevado durante los primeros 500 ciclos y, al final del experimento, aún conservaba una parte importante de su resistencia estructural.
Más durabilidad, menos mantenimiento y mayor sostenibilidad
Los resultados indican que la resistencia a la fractura del material puede ser hasta un 175 % mayor que la de los composites tradicionales. Aunque la eficacia de reparación disminuye con el tiempo, el material puede mantener más del 40 % de su capacidad de recuperación incluso tras un uso prolongado.
Las estimaciones son aún más llamativas: con procesos de reparación periódicos, la vida útil del material podría alcanzar 125 años si se cura cada tres meses, o hasta 500 años si la activación ocurre una vez al año. Esto supera ampliamente los 15 a 40 años que suelen durar los materiales actuales.
Las posibles aplicaciones abarcan aeronáutica, energía eólica, automoción y exploración espacial. Además de mejorar la seguridad, esta tecnología podría reducir costos de mantenimiento, disminuir residuos y optimizar el uso de recursos.
El siguiente paso será facilitar su adopción industrial y colaborar con empresas y organismos públicos para llevar este desarrollo del laboratorio a la infraestructura real. Si logra integrarse a gran escala, el material autorreparable no solo transformaría la ingeniería, sino también la manera en que pensamos la durabilidad de las estructuras del futuro.
Información tomada de Infobae.
