Una nueva gama de materiales autocurantes

Ciertos tipos de materiales sintéticos están diseñados para reparar químicamente grietas y otros defectos en su estructura. Esos materiales se conocen de manera generalizada como autocurantes, y a menudo presentan ventajas de durabilidad.

En el proyecto financiado con fondos europeos «Training network for self-healing materials: From concepts to market» (SHEMAT) se están investigando esos materiales. El consorcio formado por nueve miembros tiene como objetivo principal incorporar características de autocurado en varios materiales y comercializar los resultados.

Además, en el proyecto SHEMAT se intentará desarrollar métodos normalizados para la caracterización del potencial de autocurado, un objetivo crucial de cara a la comercialización y que sólo se está persiguiendo en el marco de SHEMAT. El proyecto se centra en cuatro tipos de materiales: polímeros, composites poliméricos fibrorreforzados, hormigón y cerámicos. La iniciativa, de tres años de duración, concluirá a finales de 2015.

Hasta la fecha, se han seleccionado 15 investigadores jóvenes para el programa de desarrollo profesional incluido en el proyecto.

El trabajo comenzó con un taller destinado a definir la evaluación de los materiales autocurantes, lo que supone un paso hacia la obtención de un método para su caracterización.

Además, el equipo comparó los costes económicos de la producción de esporas bacterianas a gran escala en las condiciones de cultivo clásicas y las nuevas para aplicaciones en hormigón. La investigación concluyó que la técnica nueva, en combinación con productos de desecho de tratamiento de aguas, da lugar a una reducción de costes significativa.

El estudio demostró asimismo que en determinadas condiciones químicas es posible obtener recubrimientos de barrera térmica (TBC) autocurantes. El curado de los daños por agrietamiento en dichos materiales se produce mediante oxidación a las temperaturas de servicio. El concepto TBC se ha transferido a un nuevo proyecto con financiación de la UE para su explotación comercial.

El proyecto ha demostrado además las características autocurantes de fases MAX con compuestos de aluminio, en las que la oxidación selectiva rellena los puntos dañados. El proceso de curado de grietas es aplicable a varios compuestos de titanio y cromo. Para uno de los casos se ha presentado una cuantificación completa, que muestra que es posible conseguir una recuperación plena de la resistencia y un curado reiterado. Se están contemplando distintas opciones de fabricación.

Hasta la fecha, en el proyecto SHEMAT se han realizado avances hacia la definición de la química de determinadas aplicaciones de materiales autocurantes. Los resultados facilitan la aplicación comercial de los procesos.