(fuente Agencia Espacial Europea)
La adición de nanomateriales dentro de los compuestos de fibra de carbono ha dado como resultado palas cada vez más fuertes para la pesca submarina y la apnea. Una empresa de materiales espaciales (Adamant Composites) se ha asociado con un líder del mercado en el diseño y fabricación de equipos para la pesca submarina y la apnea (Alchemy) a través de la Oficina de Transferencia de Patentes y Tecnología de la ESA (European Space Agency).
Al igual que las ideas defendidas originalmente por inventores como Leonardo da Vinci y Benjamin Franklin, antes de llegar finalmente a la producción en masa en el siglo pasado, las aletas de buceo aumentan la eficiencia de cada movimiento realizado en el agua. En general, cuanto más profundo vayas, más potencia necesitarás de tus aletas.
«Las aletas baratas para nadar cerca de la playa están hechas de goma o plástico», explica Dimitris Pantazis, director de la empresa de equipos de buceo Alchemy. “Las aletas de alta gama para pesca submarina o apnea están hechas de un compuesto de fibra de carbono resistente, pero pueden dañarse en algunas circunstancias, como golpear rocas o corales, o golpearse accidentalmente mientras la gente va a los sitios de buceo».
«Tal daño puede generar grietas que se propagan, y cuando aleteas muy fuerte tu aleta podría romperse, que es lo último que quieres cuando estás bajo el agua».
Para evitar esto, Alchemy colaboró con Adamant Composites a través de un proyecto de la ESA (European Space Agency) «Technology Transfer Proof of Concept», que estudia la adición de nanomateriales a las aletas compuestas. Las pruebas de las dos empresas griegas muestran que la adición de este ingrediente produce aletas más fuertes y duraderas.
Los compuestos de fibra de carbono forman algunos de los materiales más fuertes conocidos en términos de resistencia, rigidez y resistencia a la temperatura. Se fabrican colocando las fibras de carbono en un patrón texturizado antes de insertarlas en un material de «matriz» de unión, como el epoxi, que luego se moldea en la forma deseada y se hornea en su forma final.
Desarrollados originalmente durante la era espacial de la década de 1960, los compuestos de carbono siguen siendo un material espacial clave hasta el día de hoy, pero también se encuentran en todo, desde autos de carreras de Fórmula 1 hasta aviones de combate, cuadros de bicicletas y palos de golf, además de quillas de alta gama.
«Nuestra empresa nació en 2012, como resultado de una investigación sobre cómo integrar nanomateriales, en una escala dimensional de una milmillonésima parte de un metro, en compuestos», dice Thanos Baltopoulos de Adamant Composites.
«En ese momento estaba claro que al agregar nanomateriales tales como nanotubos de carbono y nanopartículas de metal o cerámica, el rendimiento y la funcionalidad de un compuesto dado podrían optimizarse para proporcionar mayor resistencia, absorción de energía y conductividad eléctrica».
Para el espacio, Adamant Composites junto con la ESA identificaron la necesidad de adaptar las propiedades de los materiales compuestos convencionales para satisfacer las necesidades especiales de las misiones, por ejemplo, para un mayor rendimiento térmico.
«Adamant Composites utilizó nanoespecies para mejorar una o más características de los compuestos de alta gama», explica el ingeniero de materiales de la ESA Laurent Pambaguian. “El concepto de materiales ‘a medida’ se ha desarrollado dentro de proyectos financiados por la ESA, hasta el punto de poder aplicarlos hoy en día en diversos sectores industriales”.
A través de una investigación realizada por la ESA, se desarrolló una metodología para crear materiales compuestos adaptados a necesidades específicas. La metodología incluye tanto el diseño de materiales como las tecnologías para procesar dichos materiales de manera efectiva. El resultado es una formulación que adapta un material base a una aplicación determinada.
«Como un pintor que mezcla colores para crear el tono específico de su pintura, intentamos combinar nanomateriales para producir compuestos personalizados para los usuarios finales», agrega Thanos.
«El desafío ha sido aumentar los beneficios de los nanomateriales desde el nivel de observaciones científicas hasta productos comerciales en una forma ‘preimpregnada’ que sea utilizable y comprensible para los usuarios de materiales existentes, sin tener que cambiar la forma en que funcionan».
Establecida por investigadores que trabajan juntos en la Universidad de Patras, Adamant Composites mantuvo su enfoque principal en el sector espacial, hasta que se reunió con representantes de la compañía Alchemy en una feria de compuestos en París, donde se hizo el primer anuncio comercial. de tecnología.
«Nos contaron los problemas a los que se enfrentaban y dijimos que veríamos cómo podemos usar nuestra tecnología para satisfacer sus necesidades», señala Thanos. “Poco después de esa reunión, la ESA presentó su Prueba de concepto de transferencia de tecnología. Este resultó ser el marco ideal para colaborar juntos, considerando que ambos somos pequeñas empresas enfocadas en sectores completamente diferentes «.
Los requisitos clave de Alchemy eran la resistencia al daño, conocida como «tenacidad a la fractura», y la resistencia al rayado.
“El resultado del proyecto Prueba de concepto nos ha llevado a alcanzar dos hitos importantes”, dice Thanos. “Primero en el nivel del material, pudimos demostrar el desempeño requerido, con pruebas no estándar para demostrar que el material dañado aún podía soportar la misma carga sin romperse. En segundo lugar, trabajamos juntos para definir este material en diferentes modelos de aletas de buceo prototipo que luego pudimos evaluar en términos de productos finales.
«El éxito a este nivel nos prepara para llevar adelante el producto en el futuro y, dadas las técnicas que podemos aplicar a otros sectores, incluido el espacio».
Tener aletas más fuertes significa que pueden usarse sin dudarlo en usos exigentes como la pesca submarina. El uso de esta tecnología espacial permite a Alchemy ofrecer un producto revolucionario a los entusiastas y profesionales del buceo, al tiempo que amplía su cartera con una presencia fuerte e innovadora.
