Nota - 23/4/2018
28/03/2016 - VINCULACIÓN TECNOLÓGICA

Materiales compuestos ultralivianos y reciclables

Mejores y más ecológicos, son realizados en el Instituto de Tecnología en Polímeros y Nanotecnología de la UBA y el CONICET.

Tobilleras, cascos, valijas o films para conservar alimentos. La importancia de la resistencia en los materiales que los forman es fundamental, pero también su liviandad, que sean transportables o fácilmente almacenables. Cada material tiene sus propiedades físico-químicas específicas, sus variables y estructura particular. El estudio de estas cuestiones se conoce como la caracterización de materiales y es fundamental para lograr, desde la investigación básica y el conocimiento ingenieril, que los objetos y estructuras de la vida cotidiana sean todo lo resistente que se necesita, que tengan componentes que afecten lo menor posible al ambiente o que permitan fabricar el producto a un menor costo.

Un ejemplo son los compuestos auto-reforzados que Celina Bernal, investigadora principal del Consejo en el Instituto de Tecnología en Polímeros y Nanotecnología (ITPN, CONICET-UBA) junto a su equipo de trabajo, investiga para mejorar las características de materiales que puedan reemplazar a otros que se utilizan en diversas aplicaciones.

Junto a Mariana Mollo, del centro de Plásticos del INTI, y en colaboración con Valeria Pettarin, investigadora independiente en el Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales (INTEMA, CONICET-UNMDP), estudia estos compuestos en los que tanto la matriz como su refuerzo son de la misma naturaleza química. Por ejemplo, se usa una matriz de prolipropileno con telas o fibras de la misma sustancia; o de polietilentereftalato, que se encuentra en las botellas descartables.

“La idea es que de esta forma el material sea completamente reciclable por fusión. El problema que tienen los compuestos tradicionales, por ejemplo el prolipropileno con fibra de vidrio, es que hay que separar la fibra de vidrio de la matriz para poder reciclar el material”, explica Bernal.

Estos nuevos materiales, destaca la investigadora, “son muy livianos porque la densidad del refuerzo es mucho menor que la de la fibra de carbono u otros refuerzos inorgánicos, que son los que usualmente se utilizan y pueden reemplazar a los materiales tradicionales”.

En la industria automotriz o en el transporte, que el material sea más liviano sin dejar de lado su resistencia se traduce en que, por ejemplo, un vehículo consuma menos combustible. “Hay doble beneficio para el medio ambiente por permitir obtener vehículos más livianos que aseguren menor consumo y porque son reciclables”, grafica Bernal.

Actualmente existen en el mercado varias marcas que utilizan esta tecnología de materiales pero son desarrolladas en el extranjero, de aquí que la escala de laboratorio que se ensaya en el ITPN podría ser transferida a la gran industria nacional, de acuerdo a las necesidades de las empresas. Esta es uno de los principales objetivos que tiene el Instituto desde su creación en 2013: el colaborar en la innovación de las empresas del sector plástico.

“Ya se han realizado dos tesinas de grado de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Buenos Aires, por ejemplo, que surgieron de una inquietud de una industria que fabrica telas no tejidas de prolipropileno –como las que se usan en pañales, barbijos o guardapolvos médicos descartables. Necesitaban reutilizar los materiales, los desechos o recortes”, cuenta la ingeniera y agrega: “En nuestro país hay un camino largo para recorrer y lograr que las empresas inviertan en desarrollo en la universidad, por el momento les interesan mucho los STAN (Servicios Técnicos de Alto Nivel) pero que inviertan desde de la etapa de desarrollo en la universidad son pocas”.

El esfuerzo de ingenieros, químicos y técnicos para monitorear el daño en los materiales y poder anticiparse a la falla de una estructura o al desgaste de una pieza es importante para los cálculos estructurales y la innovación en la industria del plástico. Muchas empresas utilizan los servicios técnicos de la universidad para estas mediciones con ensayos y caracterizaciones.

“Hemos trabajado con empresas que proveen materiales para la industria aeroespacial, mediante controles de calidad y ensayos de materiales para proveedores que venden a esas empresas. También colaboramos con empresas que hacen implantes biomédicos, mediante la contribución de varios ensayos que cuadren con la calificación de la Food and Drugs Administration (Administración de Alimentos y Drogas estadounidense)”, ejemplifica, por último, la científica.

 

Por María Bocconi