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Ciencia de los
Materiales
El Grafeno es Mejor que los Nanotubos de Carbono
Para Hacer Materiales Resistentes a las Fisuras
9 de Junio
de 2010.
 Una
línea de investigación desarrollada en el Instituto Politécnico
Rensselaer demuestra que el grafeno supera a los nanotubos de carbono y
a otras nanopartículas a la hora de reforzar la resistencia y diversas
cualidades mecánicas de los compuestos epoxídicos. Los hallazgos hechos
hasta ahora hacen pensar que el grafeno debería ser el nanomaterial a
escoger para fortalecer los materiales compuestos usados en todo tipo de
cosas, desde las turbinas eólicas a las alas de los aviones.
Según los estudios sobre el tema realizados en el citado instituto, los
compuestos con grafeno agregado son más fuertes, más rígidos y menos
propensos a fallar que los compuestos con nanotubos de carbono u otras
nanopartículas agregadas. Esto significa que el grafeno, una hoja de
carbono de un átomo de espesor, podría ser un componente importante en
el desarrollo de los nanomateriales compuestos de la próxima generación.
Los materiales compuestos avanzados son cada vez más un componente clave
en el diseño de las nuevas aspas para turbinas eólicas, aviones y otras
aplicaciones que requieren de materiales extremadamente ligeros y de muy
alta resistencia. Los materiales compuestos con productos epoxídicos son
de peso sumamente ligero pero pueden resultar quebradizos y proclives a
sufrir fracturas.
El equipo de Nikhil A. Koratkar ha agregado plaquetas de grafeno a
materiales compuestos avanzados. Cada plaqueta es de sólo unos
nanómetros de espesor. El equipo de investigación también añadió
nanotubos de carbono a materiales compuestos epoxídicos.
Los materiales epoxídicos con grafeno incorporado presentaron un
comportamiento muy superior. Agregando grafeno hasta que éste constituía
un 0,1 por ciento del peso del compuesto, se logró incrementar la
resistencia y la rigidez del material en el mismo grado en que se
consiguió al agregar nanotubos de carbono hasta que éste llegaba al 1
por ciento del peso del compuesto. Esta ganancia, de un orden de
magnitud, resalta lo muy prometedor que es el grafeno.
En las pruebas, los rellenos a base de grafeno también aumentaron en
casi dos órdenes de magnitud la resistencia del compuesto a la
propagación de la fisuras causadas por la fatiga estructural, en
comparación con la resistencia del material epoxídico no enriquecido.
Aunque el grafeno y los nanotubos de carbono son casi idénticos en su
composición química y sus propiedades mecánicas, el primero es mucho
mejor que los nanotubos de carbono a la hora de otorgar sus cualidades
al material con el que es mezclado.
Información adicional en:
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