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29 de marzo de 2023

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por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología

La fibra de aramida se conoce como "súper fibra" o "seda dorada", porque aunque su peso equivale a solo el 20% del peso del acero, es más de cinco veces más fuerte y no se quema, incluso a 500° C. La fibra de aramida es un material esencial que se utiliza en diversas aplicaciones, como chalecos antibalas, ropa resistente al fuego, refuerzo de cables de fibra óptica, neumáticos de alto rendimiento y materiales aeroespaciales. El difunto Dr. Han-Sik Yun comenzó a investigar la fibra de aramida en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) en 1979 y obtuvo tecnología de fuente independiente en 1984.

El Dr. Dae-Yoon Kim y su equipo de investigación del Centro de Investigación de Materiales Compuestos Funcionales del Instituto Jeonbuk de Materiales Compuestos Avanzados de KIST anunciaron que han aplicado nanotubos de carbono a las fibras de aramida para desarrollar un nuevo tipo de fibra compuesta. Los hallazgos se publican en la revista Advanced Fiber Materials.

Además de ser liviana, fuerte y resistente al fuego, la fibra también tiene conductividad eléctrica, lo cual es una novedad para las fibras de aramida convencionales. La fibra recientemente desarrollada es de color negro debido a la presencia de nanotubos de carbono.

Inspirándose en las características de un capullo de gusano de seda, el equipo de investigación de KIST logró combinar aramida, que tiene una dispersabilidad extremadamente baja, con nanotubos de carbono. Al utilizar la fase de cristal líquido, los gusanos de seda producen fibra de alta resistencia utilizando proteínas de alta concentración. Al poseer una fluidez similar a la de un líquido y un orden similar al cristal, el cristal líquido minimiza la coagulación de los nanotubos de aramida y carbono y mejora la alineación.

Utilizando estas características, el equipo de investigación creó un nuevo tipo de fibra compuesta con un alto nivel de resistencia específica similar al de las fibras de aramida comerciales existentes, así como un nivel específico de conductividad eléctrica de aproximadamente el 90 % del de los cables de cobre.

A pesar de estas características eléctricas, esta fibra de aramida de próxima generación no utiliza ningún metal, lo que resulta en flexibilidad, resistencia a la corrosión y un perfil liviano (aproximadamente el 30 % del peso de los cables de cobre). Se espera que se utilice como cable de próxima generación en diversas aplicaciones, como robots médicos, militares inteligentes, movilidad ecológica y tecnologías aeroespaciales. El Dr. Dae-Yoon Kim agregó: "Esta tecnología tendrá un impacto significativo en el mercado de las súper fibras".

Más información: Ki-Hyun Ryu et al, Impulse la propiedad mecánica y eléctrica de las fibras CNT mediante el control de mesofases cristalinas líquidas liotrópicas con polímeros de aramida para aplicaciones de cableado ligero y robusto, Materiales de fibra avanzados (2022). DOI: 10.1007/s42765-022-00246-4

Proporcionado por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología