La Universidad Técnica de Viena ha desarrollado una formulación especial de resina epoxi para compuestos reforzados con fibra en la industria aeroespacial, de construcción naval y automotriz, incluso para reformas bajo el agua. Esto se logra iluminando cualquier parte de la resina con luz.
En pocos segundos, el nuevo material puede ser completamente transformado. Inicialmente, el material es transparente y puede ser líquido o pastoso; luego, cuando alguna parte de ella se ilumina con la luz adecuada, toda la resina comienza a solidificarse y aparece oscura. TU Wien (Universidad Técnica de Viena) ha patentado formulaciones especiales de resina epoxi. Ahora, los investigadores han llevado a cabo con éxito este proceso bajo el agua. Esto significa que las nuevas resinas epoxi pueden usarse para tareas que han sido muy difíciles de implementar hasta la fecha, como rellenar grietas bajo el agua en puentes o represas, o reparar tuberías durante las operaciones en curso.
Como una novedad adicional, esta formulación especial se puede usar en combinación con fibra de carbono y esteras de fibra de carbono. Hay muchas posibilidades para aplicaciones en ingeniería aeroespacial, aerogeneradores, construcción naval o en la industria automotriz, en cada área donde se requieren un alto rendimiento mecánico y un diseño liviano.
Las resinas epóxicas son materiales estándar utilizados en el campo industrial para muchos propósitos diferentes, como componentes electrónicos aislados o componentes mecánicos fijos. Un equipo liderado por el profesor Robert Liska (Instituto de Química Sintética Aplicada de TU Wien) desarrolló aditivos agregados a las resinas epoxi comunes para ajustar sus propiedades y lograr la cura de los objetivos mediante los botones pulsadores.
"Estamos desarrollando un compuesto especial en el que la luz puede desencadenar una reacción química", explica Robert Liska. "Este puede ser un destello brillante de luz visible, pero también tenemos compuestos que solo emiten luz para la luz ultravioleta".
En el punto donde la luz ilumina la resina, la reacción comienza a liberar calor. Este calor se propaga a otra parte e inicia una cascada química hasta que toda la resina se haya curado.
"La ventaja clave de este enfoque es que no hay necesidad de iluminar toda la resina como otros materiales fotocurables", explica Liska. “Basta con iluminar cualquier parte de la resina con luz. El resto se puede curar incluso en las profundidades de las grietas oscuras que desea rellenar ".
Interés del sector industrial
Compañías asociadas de la industria han preguntado si este proceso también puede llevarse a cabo en presencia de rellenos o fibras "oscuros", ya que las resinas epoxi autopolimerizadas son muy útiles para algunas de estas aplicaciones más difíciles.
"En la superficie, esta idea contradice todas las teorías", dijo Liska. "La profundidad de penetración del material que transmite la luz es muy baja porque la fibra de carbono la absorbe fuertemente". El experimento de TU Wien todavía muestra el proceso de trabajo.
La curación efectiva bajo el agua también está en contradicción con la teoría.
“Inicialmente pensamos que era imposible. La gente primero espera que el agua reaccione químicamente con los componentes de la resina y también elimine el calor necesario para mantener la reacción ".
Sorprendentemente, sin embargo, el proceso de autocurado por luz se puede realizar bajo el agua.
"Una de las razones clave para hacer esto es que la reacción química hará que el agua hierva", explica Robert Liska. "Luego se forma una capa delgada de barrera de vapor de agua entre la resina endurecida y el agua circundante".
Los investigadores están buscando más usuarios en la industria para explorar el potencial de esta resina en particular. Además de la aplicación de compuestos reforzados con fibra de vidrio y fibra de carbono en la industria aeroespacial, naval y automotriz, la reparación de edificios es un área particularmente interesante. Por ejemplo, un usuario puede rellenar una grieta en un edificio construido en agua con una resina viscosa y luego curarlo con una lámpara de destello. El mantenimiento de la tubería es otro trabajo que a menudo es difícil de implementar; también es apropiado usar resinas nuevas aquí.
"Hay muchas posibilidades, y esperamos tener algunas ideas nuevas interesantes", dice Robert Liska.
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