Nuevos materiales para la aeronáutica.

Índice NUEVOS MATERIALES

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La aeronáutica. Fibra de carbono. Nanotubos de carbono. Composites. Fibra de vidrio y resina epoxi. Camelina Sativa. CentrAL. Titanio. Circonio. Kevlar. Recubrimientos. Teflón. Aleaciones ligeras Curiosidades.

La aeronáutica.  La aeronáutica es la ciencia o disciplina cuyo ámbito es el estudio, diseño y manufactura de aparatos mecánicos capaces de elevarse en vuelo, así como el conjunto de las técnicas que permiten el control de aeronaves.  La ingeniería que se encarga de su estudio es la ingeniería aeronáutica, área que investiga, diseña, manufactura y mantiene en buen estado productos como los aviones, misiles y satélites espaciales.

Fibra de carbono  La fibra de carbono se ha convertido en un material estratégico y obligatorio en la industria aeronáutica, ya que aligera el peso del avión confiriéndole gran cantidad de beneficios. Una de sus propiedades es su ductilidad, lo que permite construir mayores piezas, aumentando cada vez mas el tamaño de las estructuras sin que el peso sea excesivo.

Nanotubos de carbono  Permiten una reparación fácil, fiable y rentable, introduciendo nuevos materiales compuestos multifuncionales a través de nanotubos de carbono tanto en la matriz del material compuesto como del adhesivo.

Composites Son materiales sintéticos que están mezclados heterogéneamente y que forman un compuesto utilizado en la aeronáutica para aligerar el peso de la estructura y para el revestimiento de satélites, transbordadores y aviones.

Fibra de vidrio y resina epoxi  Los aviones que presentan partes construidas por compuestos de polímetros reforzados con fibra, pueden ”autoreparase”.

Cuando aparecen en el avión pequeñas grietas o agujeros, desde conductos cercanos integrados de fibra de vidrio, se verterá resina epoxi, la cual sellará rápidamente el agujero.

Camelina sativa.  La Camelina (Camelina sativa) es originaria de Europa y se ha cultivado durante muchos siglos como combustible para lámparas, entre otros usos. El contenido alto de aceite en las semillas de camelina aumenta el potencial de esta planta como una nueva fuente de biocombustible, podría llegar a ser el nuevo combustible del futuro para aviones. Se trata de una semilla oleaginosa que, además de transformarse en combustible, reduciría en 84 por ciento las emisiones de dióxido de carbono.  Las investigaciones las lleva a cabo la Universidad Tecnológica de Michigan – conocida como el MIT- afirman que la Camelina podría convertirse en una de las alternativas más fuertes para reemplazar al petróleo como combustible para los aviones.

CentrAL  El centrAL o Aluminio Central Reforzado, se usa en las alas de los aviones, ya que las hace inmunes a la fatiga y sus características permiten llevar a cabo de modo inmediato las reparaciones simples.

Titanio

 Los componentes estructurales que integran los elementos de fibras de carbono son fabricados cada vez más de titanio y forman la estructura soporte de un avión moderno, más ligero. Además es muy resistente a la corrosión.

Circonio  Es muy escaso y de difícil obtención, por lo que tiene un alto coste. Se utiliza para las toberas de los aviones de reacción.  Una tobera es un dispositivo que convierte la energía potencial de un fluido (en forma térmica y de presión) en energía cinética.

Kevlar  Es un polímetro que se una para la fabricación de contenedores para el equipaje y en las puertas de las cabinas de los pilotos.  Es muy resistente a cualquier tipo de impacto.

Recubrimientos  La selección de materiales está orientada hacia la reducción de peso y la resistencia al desgaste y a la corrosión. Los recubrimientos de alta tecnología depositados sobre la superficie de los componentes los protegen de forma activa contra el desgaste y la corrosión, permiten alargar los intervalos de mantenimiento y sustituyen a los contaminantes tratamientos de superficie convencionales.

Teflón El teflón se utiliza para la fabricación de tubos que llevan el combustible hasta el motor.

Aleaciones ligeras  ALEACIÓN DE ALUMINIO Pesa poco y es muy resistente, posteriormente es recubierta de aluminio puro para prevenir la corrosión.

 ALEACIÓN DE MAGNESIO Pesa poco y es resistente. Se usa en partes de los asientos, cinturones de seguridad, en la caja del tren. Es muy inflamable y tiene problemas de corrosión. Es muy manejable.

 ALEACIÓN DE TITANIO Es ligero y muy resistente a la corrosión a temperaturas moderadas, se usa en las piezas en los turborreactores.

ALEACIÓN DE ALUMINIO-ITRIO-NIQUEL Se utilizara para reemplazar los mas pesados o costosos componentes en algunas secciones de los motores de las aeronaves. También en otras partes del avión, como en componentes de las alas. Tienen una estructura parcialmente amorfa y parcialmente cristalizada, por lo que presenta una gran fortaleza y ductilidad. Permite reducir el peso.

ALEACIÓN DE NÍQUEL

 Las aleaciones de níquel presentan una gran resistencia a la corrosión y oxidación y son por tanto son usadas comúnmente en los procesos industriales químicos y de petróleos. Con la mezcla de níquel, cobalto y cromo se forma la base para las superaleaciones de níquel, necesarias para las turbinas de gas de aviones de propulsión a chorro y algunas baterías eléctricas.

Curiosidades.  En el año 2050 quieren fabricar materiales transparentes para aviones para que los pasajeros puedan ver a través de sus suelos y paredes el cielo. Permitirían que las aeronaves fueran más ligeras y que los pasajeros disfrutasen de una vista del cielo en un ángulo de 360 grados. Ésta es una de las ideas que manejan los ingenieros de la compañía Airbus. Airbus contempla la posibilidad de utilizar materiales opacos o transparentes para sus aviones, eliminando así la necesidad de usar ventanas. Propone dejar de utilizar materiales como los metales y los plásticos y pasar a usar materiales completamente reciclables, como las fibras vegetales. La compañía habla de la posibilidad de usar materiales auto lavables, materiales que cambian de forma y que son capaces de volver a la forma original, materiales que se auto reparan, generados a partir de la combinación de materiales, lo que les da unas propiedades especiales. En lo que se refiere a las fuentes energéticas, los ingenieros señalan que aunque se sabe que los aviones pueden volar con hidrógeno, actualmente esta tecnología es demasiado voluminosa y se debería emplear un gasto muy grande de energía. Como alternativa proponen la fusión nuclear y la superconductividad. Los ingenieros afirman que en el 2050 habrá maneras distintas de volar.  También los ingenieros están estudiando para el futuro aéreo unos aviones que imiten el vuelo de los pájaros. Utilizará alas aéreo elásticas que se tensarán como los músculos y se juntarán en vuelo. La creciente capacidad de los ordenadores y la elasticidad y peso de los nuevos materiales, permiten que en un fututo esto sea posible.