LCE: tan fuerte como el metal y tan ligero como la espuma

LCE: tan fuerte como el metal y tan ligero como la espuma. Investigadores de la Universidad Johns Hopkins desarrollaron un nuevo material amortiguador que es superligero; pero que a su vez ofrece la protección del metal.

Según el portal EcoInventos, el material podría dar lugar a cascos, armaduras y piezas de vehículos más ligeros, resistentes y, sobre todo, reutilizables.

La clave del nuevo material es lo que se conoce como elastómeros de cristal líquido (LCE). Se trata de redes de polímeros elásticos en fase cristalina líquida que les confieren una útil combinación de elasticidad y estabilidad.

De acuerdo con la nota, los LCE se utilizan normalmente para fabricar actuadores y músculos artificiales para la robótica; pero para el nuevo estudio los investigadores investigaron la capacidad del material para absorber energía.

Capacidad de resistencia

Para comprobarlo, el equipo creó materiales que consistían en vigas inclinadas de LCE, intercaladas entre estructuras de soporte rígidas. Esta unidad básica se repitió sobre el material en múltiples capas; de modo que se doblaran a diferentes velocidades en caso de impacto, disipando la energía de forma eficaz.

En una serie de experimentos, también comprobó la capacidad del material para resistir impactos de diferentes masas a distintas velocidades. Y para ello los materiales fueron golpeados por objetos que pesaban entre 1,8 y 6,8 kg a velocidades de hasta 35,4 km/h y, efectivamente, resistieron.

Como era de esperar, el material funcionaba mejor con más capas de células. Una estructura con cuatro capas, por ejemplo, tenía casi el doble de densidad de absorción de energía que una estructura de una sola capa.

Impactos de mayor velocidad

Aunque por el momento los materiales sólo se probaron con impactos de hasta 22 mph, el equipo afirma que deberían ser capaces de absorber también impactos a mayor velocidad.

Los investigadores afirman que el material podría utilizarse para mejorar la seguridad de los cascos; chalecos antibalas; parachoques de los coches y otras partes de los vehículos y las aeronaves; disipando eficazmente la energía de los impactos sin dejar de ser ligero.

Sung Hoon Kang, profesor adjunto de ingeniería mecánica, dijo “estamos entusiasmados con nuestros hallazgos sobre la capacidad de absorción de energía extrema del nuevo material. El material ofrece más protección frente a una amplia gama de impactos; pero al ser más ligero podría reducir el consumo de combustible y el impacto ambiental de los vehículos. A la vez que resulta más cómodo para los usuarios del equipo de protección”.

LCE: tan fuerte como el metal y tan ligero como la espuma

Foto: Cortesía

Fuente: Ecoinventos