Nuevos materiales para la aeronáutica(A).

Nuevos materiales para la aeronáutica.
Índice
NUEVOS MATERIALES
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La aeronáutica.
Fibra de carbono.
Nanotubos de carbono.
Composites.
Fibra de vidrio y resina epoxi.
Camelina Sativa.
CentrAL.
Titanio.
Circonio.
Kevlar.
Recubrimientos.
Teflón.
Aleaciones ligeras
Curiosidades.
La aeronáutica.
 La aeronáutica es la ciencia o disciplina cuyo
ámbito es el estudio, diseño y manufactura de
aparatos mecánicos capaces de elevarse en vuelo,
así como el conjunto de las técnicas que permiten
el control de aeronaves.
 La ingeniería que se encarga de su estudio es la
ingeniería aeronáutica, área que investiga, diseña,
manufactura y mantiene en buen estado productos
como los aviones, misiles y satélites espaciales.
Fibra de carbono
 La fibra de carbono se ha
convertido en un material
estratégico y obligatorio en
la industria aeronáutica, ya
que aligera el peso del avión
confiriéndole gran cantidad
de beneficios. Una de sus
propiedades es su
ductilidad, lo que permite
construir mayores piezas,
aumentando cada vez mas
el tamaño de las estructuras
sin que el peso sea excesivo.
Nanotubos de carbono
 Permiten una
reparación fácil, fiable y
rentable, introduciendo
nuevos materiales
compuestos
multifuncionales a
través de nanotubos de
carbono tanto en la
matriz del material
compuesto como del
adhesivo.
Composites
Son materiales sintéticos que están mezclados
heterogéneamente y que forman un compuesto utilizado
en la aeronáutica para aligerar el peso de la estructura y
para el revestimiento de satélites, transbordadores y
aviones.
Fibra de vidrio y resina epoxi
 Los aviones que presentan
partes construidas por
compuestos de polímetros
reforzados con fibra,
pueden ”autoreparase”.
Cuando aparecen en el
avión pequeñas grietas o
agujeros, desde conductos
cercanos integrados de
fibra de vidrio, se verterá
resina epoxi, la cual sellará
rápidamente el agujero.
Camelina sativa.
 La Camelina (Camelina sativa) es originaria
de Europa y se ha cultivado durante
muchos siglos como combustible para
lámparas, entre otros usos. El contenido
alto de aceite en las semillas de camelina
aumenta el potencial de esta planta como
una nueva fuente de biocombustible,
podría llegar a ser el nuevo combustible
del futuro para aviones. Se trata de una
semilla oleaginosa que, además de
transformarse en combustible, reduciría
en 84 por ciento las emisiones de dióxido
de carbono.
 Las investigaciones las lleva a cabo la
Universidad Tecnológica de Michigan –
conocida como el MIT- afirman que la
Camelina podría convertirse en una de las
alternativas más fuertes para reemplazar
al petróleo como combustible para los
aviones.
CentrAL
 El centrAL o Aluminio
Central Reforzado, se
usa en las alas de los
aviones, ya que las hace
inmunes a la fatiga y sus
características permiten
llevar a cabo de modo
inmediato las
reparaciones simples.
Titanio
 Los componentes estructurales que integran los
elementos de fibras de carbono son fabricados
cada vez más de titanio y forman la estructura
soporte de un avión moderno, más ligero.
Además es muy resistente a la corrosión.
Circonio
 Es muy escaso y de difícil
obtención, por lo que tiene
un alto coste. Se utiliza para
las toberas de los aviones de
reacción.
 Una tobera es un dispositivo
que convierte la energía
potencial de un fluido (en
forma térmica y de presión)
en energía cinética.
Kevlar
 Es un polímetro que se una para la fabricación de
contenedores para el equipaje y en las puertas de
las cabinas de los pilotos.
 Es muy resistente a cualquier tipo de impacto.
Recubrimientos
 La selección de materiales
está orientada hacia la
reducción de peso y la
resistencia al desgaste y a la
corrosión. Los recubrimientos
de alta tecnología depositados
sobre la superficie de los
componentes los protegen de
forma activa contra el
desgaste y la corrosión,
permiten alargar los intervalos
de mantenimiento y
sustituyen a los
contaminantes tratamientos
de superficie convencionales.
Teflón
El teflón se utiliza para la fabricación de
tubos que llevan el combustible hasta el
motor.
Aleaciones ligeras
 ALEACIÓN DE
ALUMINIO
Pesa poco y es muy
resistente,
posteriormente es
recubierta de aluminio
puro para prevenir la
corrosión.
 ALEACIÓN DE
MAGNESIO
Pesa poco y es resistente.
Se usa en partes de los
asientos, cinturones de
seguridad, en la caja del
tren. Es muy inflamable y
tiene problemas de
corrosión.
Es muy manejable.
 ALEACIÓN DE TITANIO
Es ligero y muy
resistente a la corrosión
a temperaturas
moderadas, se usa en
las piezas en los
turborreactores.
ALEACIÓN DE ALUMINIO-ITRIO-NIQUEL
Se utilizara para
reemplazar los mas
pesados o costosos
componentes en algunas
secciones de los motores
de las aeronaves. También
en otras partes del avión,
como en componentes de
las alas.
Tienen una estructura
parcialmente amorfa y
parcialmente cristalizada,
por lo que presenta una
gran fortaleza y ductilidad.
Permite reducir el peso.
ALEACIÓN DE NÍQUEL
 Las aleaciones de níquel presentan una gran
resistencia a la corrosión y oxidación y son por
tanto son usadas comúnmente en los procesos
industriales químicos y de petróleos. Con la
mezcla de níquel, cobalto y cromo se forma la
base para las
superaleaciones de níquel,
necesarias para las turbinas
de gas de aviones de
propulsión a chorro y
algunas baterías eléctricas.
Curiosidades.
 En el año 2050 quieren fabricar materiales transparentes para aviones para que los pasajeros
puedan ver a través de sus suelos y paredes el cielo. Permitirían que las aeronaves fueran
más ligeras y que los pasajeros disfrutasen de una vista del cielo en un ángulo de 360 grados.
Ésta es una de las ideas que manejan los ingenieros de la compañía Airbus. Airbus contempla
la posibilidad de utilizar materiales opacos o transparentes para sus aviones, eliminando así
la necesidad de usar ventanas. Propone dejar de utilizar materiales como los metales y los
plásticos y pasar a usar materiales completamente reciclables, como las fibras vegetales. La
compañía habla de la posibilidad de usar materiales auto lavables, materiales que cambian
de forma y que son capaces de volver a la forma original, materiales que se auto reparan,
generados a partir de la combinación de materiales, lo que les da unas propiedades
especiales.
En lo que se refiere a las fuentes energéticas, los ingenieros señalan que aunque se sabe que
los aviones pueden volar con hidrógeno, actualmente esta tecnología es demasiado
voluminosa y se debería emplear un gasto muy grande de energía. Como alternativa
proponen la fusión nuclear y la superconductividad.
Los ingenieros afirman que en el 2050 habrá maneras distintas de volar.
 También los ingenieros están estudiando para el futuro aéreo unos aviones que imiten el
vuelo de los pájaros. Utilizará alas aéreo elásticas que se tensarán como los músculos y se
juntarán en vuelo. La creciente capacidad de los ordenadores y la elasticidad y peso de los
nuevos materiales, permiten que en un fututo esto sea posible.