Un grupo de ingenieros de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (NC State) y la Universidad de Houston asegura haber desarrollado un material de fibra capaz de «auto-reparar» daños internos más de 1.000 veces, un avance que podría extender de manera significativa la durabilidad de diversos componentes, desde las hélices de turbinas de aire hasta partes aeronáuticas.
En años recientes, sin duda uno de los principales desafíos en ingeniería ha sido encontrar materiales que disminuyan el desgaste y la fatiga estructural. Sectores como la aviación, la industria automotriz y las energías renovables dependen de alargar la vida útil de sus infraestructuras para reducir costos y mitigar el impacto ambiental.
Este tipo de componentes generalmente están fabricados a partir de polímeros reforzados con fibra (FRP), un material ligero y altamente resistente, aunque su mayor limitación es la debilidad interna que presentan. Al estar sometidos a esfuerzos constantes o impactos, como colisiones, las capas de fibra empiezan a separarse de la matriz que las mantiene cohesionadas.
Sin embargo, este equipo ha validado exitosamente una estructura con una «doble innovación». Primero, se imprime en 3D una capa flexible que se inserta dentro de la estructura rígida, aumentando notablemente la resistencia inicial del material.
Además, el compuesto incorpora una capa de calentadores de carbono extremadamente delgados que, al detectar una fractura interna o mediante un programa de mantenimiento, activan el paso de corriente eléctrica a través de estas capas.
Dicha corriente genera calor que derrite la capa flexible mencionada, cerrando así las grietas creadas, y al enfriarse estas solidifican y restauran la integridad estructural original. Aunque sistemas de reparación similares ya existían, lo que distingue a este material es su durabilidad y capacidad para repetir el proceso en numerosos ciclos.
Anteriormente, los materiales autorreparables perdían eficacia tras pocos ciclos, pero este superó la marca de 1.000 ciclos consecutivos de fractura y reparación, lo que sugiere, según las estimaciones de los ingenieros, que el material podría funcionar eficazmente durante intervalos que van de 125 a 500 años.