Ciencia México , Yucatán, Martes, 10 de junio de 2008 a las 13:26

Investigadores mexicanos buscan mejorar plástico con nanotubos de carbono

Podrían servir para construir en el futuro aviones más ligeros

José Luis Olín Martínez/Conacyt/DICYT Especialistas del Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY) buscan hacer del plástico un material más resistente y buen conductor de la electricidad mediante la incorporación de nanotubos de carbono (NTCs) en el plástico.

 

Los NTCs son materiales con propiedades mecánicas y eléctricas únicas, son de 10 a 100 veces más fuertes que el acero por unidad de peso, mil veces más ligeros que la fibra de carbono y conducen la corriente eléctrica cientos de veces más eficazmente que los tradicionales cables de cobre.

 

El doctor Francis Avilés Cetina, líder del proyecto Reforzamiento de materiales poliméricos termofijos con nanotubos de carbono, señala que en teoría los NTCs podrían mejorar las cualidades del plástico, pero esto no se ha explotado en su totalidad aún debido a que no son compatibles totalmente con la matriz polimérica (plástico).

 

Para resolver este conflicto, los investigadores mexicanos trabajan en el desarrollo de un tratamiento químico a base de oxidaciones y agentes de acoplamiento que modifique la superficie química de los nanotubos y, de este modo, asegurar la compatibilidad. La dispersión de los tubos en el plástico, es tan bien uno de los retos a superar.

 

“El proceso es largo, pero básicamente se trata de disolver los nanotubos en un solvente como tolueno, acetona o etanol para después dispersarlos en el polímero mediante un proceso de agitación ultrasónica o mecánica”, relata.

 

A decir del científico, la evaluación de esta técnica para incrementar la compatibilidad de los nanotubos y el plástico tardará todavía algunos meses, sin embargo, esperan mejorar los resultados obtenidos respecto a la introducción de nanotubos en estado puro.

 

“Cuando aplicamos los nanotubos –sin el tratamiento químico previo-, la tenacidad del polímero crece alrededor de 30 o 40 por ciento; pero el cambio más notable se da en sus cualidades eléctricas, pues deja de ser un aislante para convertirse en semiconductor, es decir, su conductividad aumenta en diez órdenes de magnitud.”

 

Usos potenciales

 

Francis Avilés Cetina afirma que si consigue la compatibilidad total entre el plástico y los NTCs, éstos podrían potencialmente sustituir a fibras de ingeniería (por ejemplo, fibra de vidrio) empleada en la actualidad para fabricar materiales compuestos a gran escala o componentes estructurales de base polimérica, lo que permitiría construir aviones, automóviles o barcos más ligeros y capaces de soportar, al menos, las mismas cargas que los actuales.

 

“Veo difícil que un compuesto de nanotubos pueda obtener mejores propiedades mecánicas que un compuesto reforzado con fibra de carbono, pero el solo hecho de igualarlas representaría una ganancia significativa en peso y capacidad de conducción de electricidad, ya que sólo hace falta el 1 por ciento de NTCs para reforzar el plástico, no el 50 por ciento, como en el caso de la fibra.”

 

En el caso de los aviones, además de la ventaja que implica un peso menor, por las cualidades eléctricas de los nanotubos sería posible tener fuselajes que conduzcan mejor las descargas y protejan de mejor forma los componentes electrónicos de la nave.

 

Otro uso potencial del plástico reforzado con nanotubos podría darse en la fabricación de empaquetamientos para resguardar dispositivos electrónicos, “porque cuando uno los maneja con las manos, la estática de los dedos y la corriente eléctrica del cuerpo humano puede quemarlos”.

 

Para realizar el proyecto, los investigadores del CICY han utilizado, entre otros, nanotubos de carbono que les provee el Instituto Fraunhofer de Materiales y Tecnología Láser (IWS, por sus siglas en alemán), institución con la cual existe una colaboración a raíz del proyecto NanoforumEULA (Nanoforo entre la Unión Europea y Latinoamerica), financiado por la comunidad Europea.