El secreto de la fibra de carbono. La mayoría de las últimas revoluciones en materiales, inteligentes, ultraligeros, superresistentes... se debe al empleo de materiales que en química se conocen como amorfos. Y el caso de la deseada fibra de carbono no es una excepción. Precisamente esa disposición amorfa de su estrustura atómica es el secreto de todas sus extraordinarias propiedades. En primer lugar, saber que lo que entendemos por fibra de carbono no es fibra de carbono pura, sino un material compuesto. Realmente se trata de una especie de tejido formado por fibras de carbono entretejidas sobre una base de polímeros termoestables. es decir, que no les afecta la temperatura. Es decir, que sobre una base se colocan las fibras de carbono para reforzar el material base, que normalmente es resina epoxi. Con esta combinación se consigue un material con gran resistencia mecánica y flexibilidad, que además goza de una muy baja densidad lo que hace al matrerial muy ligero. Las propiedades son parecidas a la del acero pero con mucho menos peso. Además, tiene gran resistencia a agentes externos como la corrosión u otros, es aislantte térmico y eléctrico y tiene elevada resistencia a los cambios de temperatura. Además es ignífugo. Por contra, el coste de producción es muy elevado, ya que es un proceso largo que se realiza a temperaturas de entre 1100 y 2500 ºC. Puede tardar semanas o incluso meses según la calidad que se quiera dar a las fibras de carbono. Por otra parte, el proceso de moldeado para las piezas también es muy costoso, ya que al utilizarse materiales termoestables se requieren herramientas como el horno autoclave. La fibra de carbono se consigue mediante un proceso de carbonización. En cierto modo es como producir carbón pero con procesos más complejos, controlados y específicos. El secreto de la resistencia y ligereza de la fibra de carbono radica en su estructura atómica. Similar a la del grafito, consistente en láminas de átomos de carbono arreglados en un patrón regular hexagonal. La diferencia entre el grafito y la fibra de vidrio es que el primero es cristalino, y las láminas con átomos de carbono se sitúan paralelamente unas a otras de manera regular, lo que produce unas uniones químicas débiles; y la fibra de carbono es un material amorfo y las hojas de átomos de carbono ni siguen un patrón regular de orden, lo que las integra previniendo su corrimiento entre capas e incrementando su resistencia de manera muy importante. Los filamentos de fibra de carbono son tubos de entre 5 y 8 micrómetros, y una fibra de carbono está compuesta por miles de filamentos de carbono. Al ser tubos, están huecos y de ahí su ligereza. |
