Los materiales compuestos son una ingeniosa forma de aprovechar las propiedades de dos materiales distintos de forma que, al unirlos, se obtenga un producto con unas características extraordinarias. En la actualidad, gran parte de estos materiales compuestos están formados por una matriz polimérica y un refuerzo a base de fibra de vidrio o fibra de carbono. La afinidad entre polímero y refuerzo es importantísima para obtener una buena adhesión en la zona de contacto o interfase de estos dos componentes, que es la que finalmente determinará sus destacadas características.
Para mejorar esta interacción en la interfase se pueden introducir nanomateriales en estos composites, ya que aumentan enormemente la superficie de contacto. El gran desarrollo de la nanotecnología en los últimos años ha hecho que el uso de los nanocompuestos (resinas a las que se añade una nanocarga) sea casi una necesidad para mejorar todavía más estos materiales compuestos.
Por esta razón, en Applynano Solutions hemos desarrollado resinas que incorporan nanomateriales derivados del grafeno, concretamente óxido de grafeno (GO), para fabricación de materiales compuestos de fibra continua (fibra de vidrio, de carbono…) por infusión y RTM (Resin Transfer Moulding). Trabajamos con una gran variedad de resinas entre las que destacan las de tipo epoxi. Estas resinas compuestas, gracias a la adición del GO, mejoran la adherencia fibra-resina de forma que incrementan su rigidez, su tenacidad, y su resistencia a la generación y crecimiento de grietas.
Para medir estas mejoras en las propiedades del material compuesto con grafeno, el equipo de investigación de Applynano prepara, en el laboratorio, paneles de fibra de vidrio o fibra de carbono mediante infusión. En el siguiente video se puede observar este proceso, consistente en preparar un conjunto de tejidos de fibra continua e introducir (infusionar) la resina con la nanocarga aplicando vacío. En este caso particular, se trata de un panel de fibra de vidrio de 20×30 cm en el que se introduce resina epoxi con óxido de grafeno en suspensión.
Estos paneles de laboratorio son similares a los utilizados en componentes de aviones, aerogeneradores, puentes, embarcaciones o automóviles, por ejemplo. Gracias a la adición del óxido de grafeno se han llegado a alcanzar mejoras del 60 % en la resistencia a la deslaminación en los paneles fabricados con fibra de carbono y resina epoxi.
En este otro video previo (con un montaje ligeramente diferente) se muestra de forma sencilla y algo esquemática los pasos a seguir para preparar estos paneles en el laboratorio, sobre una chapa de vidrio templado. En esta ocasión el panel preparado es de 30×30 cm y con tejidos de fibra de carbono en los que se infusiona resina sin nanocarga.
