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Carlos Gómez Abajo
Ingenieros descubren que este material además mejora, en un 250 %, la capacidad de amortiguamiento, sin sacrificar las propiedades mecánicas de las aeronaves.
Las estructuras con forma de sándwich, con espuma sintética en el interior, se usan mucho en la fabricación de aviones porque son muy rígidas y ligeras, pero transmiten fácilmente el ruido. Para evitarlo, se reviste el interior de las cabinas con vidrio, lo cual aumenta el peso y reduce el espacio disponible.
Un grupo de científicos de la Universidad de Delaware (Estados Unidos) ha demostrado que el corcho, material ligero, barato, silencioso y respetuoso con el medio ambiente, podría ser una alternativa a la espuma sintética.
El corcho, conocido por su uso en aplicaciones tecnológicas tan simples como los tapones de botellas de vino y los tablones de anuncios, promete ahora ser el material central en estructuras compuestas con forma de sándwich y usarse en aplicaciones de alta tecnología de automoción, aviación y energía.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Delaware (Estados Unidos) está investigando este material natural como una solución respetuosa con el medioambiente para compuestos silenciosos con forma de sándwich.
Recientemente han publicado un artículo científico sobre ello en Scientific Reports, publicación de los editores de Nature, tal y como se explica en una nota de prensa de la Universidad.
"El corcho es un producto natural con propiedades interesantes", cuenta Jonghwan Suhr, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Mecánica y profesor asociado en el Centro de Materiales Compuestos.
"Absorbe energía, es fuerte, ligero y resistente a los impactos, y tiene excelentes propiedades de amortiguación acústica y de vibraciones. Su singular disposición celular también da lugar a buenas propiedades térmicas, y es impermeable a la humedad."
Suhr asesoró al autor principal del artículo, James Sargianis, quien completó su Máster en ingeniería mecánica en la Universidad de Delaware en mayo.
El tercer miembro del equipo fue Hyung-ick Kim, investigador postdoctoral en el Centro de Materiales Compuestos, que es un experto en la caracterización mecánica de materiales avanzados.
En busca del silencio
La investigación de posgrado de Sargianis se centró en la búsqueda de compuestos con forma de sándwich hechos de materiales naturales que permitieran mitigar el ruido. El corcho resultó ser una de las más prometedoras alternativas a las estructuras tradicionales.
Suhr explica que las estructuras sándwich compuestas se utilizan comúnmente en aplicaciones aeroespaciales, ya que ofrecen alta rigidez a la flexión y son muy ligeras.
Sin embargo, añade, también son “buenas” en transmitir el ruido, que no es una característica deseable en un avión. La solución actual es revestir el interior con entre cuatro y seis pulgadas de fibra de vidrio, pero esto aumenta el peso y reduce el espacio interior de la cabina.
Una mejora del 250 %
En este último estudio, los investigadores compararon las estructuras sándwich elaboradas a partir de un núcleo de aglomerado de corcho natural, con otras que utilizan un núcleo hecho de una espuma sintética de alta calidad llamada Rohacell.
El carbono-epoxi se utilizó en ambos casos como el material de las láminas que “emparedan” a los núcleos.
"Logramos una mejora del 250 % en su capacidad de amortiguación utilizando los materiales a base de corcho, sin sacrificar las propiedades mecánicas", explica Suhr. "Además, el corcho irradia poco o ningún ruido y es barato. También es sostenible y respetuoso con el medio ambiente porque no hay emisiones de carbono asociadas con su producción ".
Después de que el artículo se publicara en mayo, el equipo ha sido contactado por la compañía portuguesa Amorim, líder mundial en la producción de materiales de aislamiento térmico y acústico sobre la base de corcho natural en bruto. Un grupo de representantes de Amorim planea visitar la Universidad de Delaware pronto para conocer más sobre el trabajo.
Otros usos
Suhr ve potencial para aplicar las estructuras sándwich a base de corcho no sólo en las cabinas de los aviones, sino también en soportes de motores de automóviles, en carenado de vehículos, y en hojas de turbinas eólicas.
Sargianis, que se licenció en la Universidad de Delaware en 2010, ha aceptado un puesto en la Naval Air Systems Command (Navair), que provee de materiales a la Armada estadounidense.
En mayo recibió el primer premio en el Simposio Nacional 2012 de Investigación para Estudiantes de SAMPE (Sociedad para el Avance de la ingeniería de Materiales y Procesos) por su trabajo con el corcho.