Un equipo de ingenieros aeronáuticos británicos ha desarrollado una nueva técnica que podría permitir a los aviones dañados repararse a sí mismos de forma automática, incluso en vuelo, imitando los procesos de cicatrización que se producen en la naturaleza. El nuevo método de “auto-reparación” de aeronaves podría estar disponible comercialmente en un plazo aproximado de cuatro años.
Esta técnica “sencilla, pero ingeniosa”, según sus creadores, es similar a los procesos de cicatrizado que observamos cuando sufrimos una herida, y ha sido desarrollada por un grupo de ingenieros aeronáuticos de la Universidad de Bristol (Reino Unido), con el apoyo financiero de la agencia gubernamental británica Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC). Este “avance sustancial”, además de las evidentes ventajas en cuanto a seguridad, podría hacer posible el diseño de aeronaves más ligeras en el futuro. Reducir su peso permitiría, a su vez, ahorrar combustible, lo que se traduciría en una reducción de los costes para las líneas aéreas y los pasajeros, así como una disminución de las emisiones de carbono.
La tecnología funciona del siguiente modo: cuando aparece un pequeño orificio o grieta en la aeronave (debido, por ejemplo, al desgaste por el tiempo o al impacto de una piedra), “se coagula” una resina epóxica (aquella que se endurece en presencia de un catalizador), que está embebida en vasos similares a los sanguíneos situados en las proximidades del orificio o la grieta, sellándolo rápidamente y restableciendo la integridad estructural. Mezclando un tinte con la resina, cualquier “auto-reparación” podría mostrarse como parches de color, lo que permitiría que fueran identificados fácilmente en posteriores inspecciones en tierra, para ejecutar la reparación completa si fuera necesario.
Este método tiene posibles aplicaciones en los casos en que se utilizan materiales compuestos de polímero reforzados con fibra (FRP), sustancias ligeras de altas prestaciones que cada vez se utilizan más, no solo en aviación, sino también en la fabricación de automóviles, aerogeneradores eólicos e incluso vehículos espaciales, donde también se podría aplicar el nuevo sistema. El aspecto innovador de la técnica consiste en llenar con resina y endurecedor las fibras huecas contenidas en los materiales compuestos de FRP. Si se rompen las fibras, la resina y el endurecedor afloran, permitiendo al material compuesto recuperar entre el 80% y el 90% de su resistencia original, y haciendo posible que la aeronave funcione sin problemas con su carga normal.
“Este sistema puede afrontar daños a pequeña escala que no son visibles a simple vista, pero que pueden dar lugar a fallos graves en la integridad estructural si no reciben atención,” ha afirmado Ian Bond, director del proyecto, quien añade: “Su propósito es complementar, no sustituir, los procedimientos que se vienen usando de inspección y mantenimiento, con los que se identifican inmediatamente daños a mayor escala, causados, por ejemplo, por impactos de pájaros”.
Mediante mejoras adicionales en las ya excelentes características de seguridad de los materiales compuestos de FRP, el sistema de “auto-reparación” podría fomentar una entrada todavía más rápida de estos materiales en el sector aerospacial. Una ventaja esencial sería que los diseños de aeronaves que incorporasen más materiales compuestos de FRP serían considerablemente más ligeros que los actuales modelos de estructura de aluminio. Incluso una pequeña reducción en el peso supone un importante ahorro de combustible a lo largo de toda la vida útil de la aeronave.
“Este proyecto representa sólo el primer paso”, afirma Ian Bond, “pero ya estamos desarrollando sistemas en los que el agente de ‘auto-reparación’ no está contenido en las fibras de vidrio individuales, sino que fluye como parte de una red vascular totalmente integrada, de modo análogo a los sistemas circulatorios que se encuentran en los animales y las plantas”. El investigador añade: “En un sistema de estas características, el agente de ‘auto-reparación’ podría rellenarse o sustituirse, y podría reparar una estructura repetidas veces a lo largo de su vida útil, además de permitir el desarrollo de otras funciones de tipo biológico en estructuras artificiales, como el control de la temperatura o la distribución de las fuentes de energía”.
Un equipo del Instituto de Microelectrónica de Barcelona del CSIC ha desarrollado el prototipo de una nueva celda de conmutación para vehículo eléctrico que permitirá adaptar y controlar los flujos de potencia entre las fuentes de energía y sus cargas de un modo más eficiente, como entre la batería y el motor.
La agencia espacial estadounidense volará esta aeronave sobre algunas comunidades para estudiar lo que escucha la gente. De momento, los vuelos supersónicos comerciales sobre tierra están prohibidos por motivos de ruido, pero esto podría cambiar si las pruebas tienen éxito.
