La Nanotecnología también está presente en los componentes y tecnologías usadas en la aviación aunque son muchas más las propuestas nanotecnológicas para implementar en el medio o largo plazo que las que realmente se aplican hoy en día en los aviones comerciales.
Realmente las expectativas creadas son grandes: desde la mejora en los materiales utilizados para las estructuras aeronáuticas a diseños propios de la ciencia ficción. A modo de recordatorio, en el diseño aeronáutico es primordial maximizar la relación resistencia/peso, o lo que viene a significar que se buscan materiales con propiedades que cumplan simultáneamente alta resistencia mecánica y bajo peso. Además, se encuentran otros campos de mejora en los que el uso de la nanotecnología podría considerarse, como posibles nuevos revestimientos para protección de la corrosión o para uso como retardadores de fuego.
Entre los materiales nanotecnológicos, uno de los de mayor popularidad son los nanotubos de carbono. Pero, ¿cuáles son sus características para que vayan a resultar un material tan importante? Sus dos principales propiedades son presentar una rigidez muy superior a la de otros materiales, así como una gran tenacidad, lo que los hace ideales para la ingeniería aeronáutica. A pesar de ello, estos materiales todavía tienen que superar limitaciones muy importantes como es la de la pequeña longitud de sus fibras.
Abajo, vista general del nanotubo.
Fuente: webpage de James Hedberg
Otro conjunto de materiales usados en nanotecnología son los conocidos como metales nanoestructurados, que presentan la características de que sus granos están a una escala nanométrica, lo que les da excelentes propiedades de dureza y resistencia mecánica. Entre los posibles usos que se estarían investigando, uno sería para mejora de revestimientos de corrosión para trenes de aterrizaje de las aeronaves. Esta aplicación podrían incluso contribuir a la eliminación de compuestos químicos peligrosos (eliminación de compuestos de Cromo; iniciativa REACH).
Un tercer grupo podrían ser los nanocomposites, que se han de entender como plásticos con una matriz convencional (polietileno…) a los que se reforzaría con nanomateriales.
Una compilación de los estos materiales nanotecnológicos se puede encontrar en el link siguiente:
APLICACIONES COMERCIALES DE MATERIALES NANOTECNOLÓGICOS
…Pero si bien hasta ahora sólo se ha hablado de mejoras mecánicas para la estructura de las aeronaves, ¿qué decir de los sistemas que forman parte del avión?
La nanotecnología se ve como una oportunidad para desarrollar nuevos detectores, sensores y otros elementos electrónicos que servirían para optimizar el vuelo de la aeronave así como para aumentar la seguridad en vuelo. Se habla desde sensores extremadamente sensibles para la detección de gases a sensores embebidos en los materiales para mejorar las tecnologías de control del estado del daño las estructuras (SHM).
En el caso de sensores para gases, la detección se basa en la medición de una simple diferencia de potenciales, pero la sensibilidad la da el hecho de que el hilo es de un diámetro extremadamente pequeño (escala nanométrica), con lo que los resultados son superiores respecto a un sensor fabricados con otras tecnologías convencionales.
Un ahorro importante de peso podría venir por el uso de los plásticos conductores como es el grafeno. Se podrían aplicar a la sustitución de elementos y cables conductoresdel avión (generalmente cables metálicos de cobre o de aluminio), superándose así una barrera que se creía imposible de salvar.
Este tipo de plásticos conductores también se podría aplicar en pantallas como las de los sistemas de entretenimiento personal para los pasajeros de las grandes aerolíneas.
También parece ser que el comportamiento magnético de los nanomateriales podría tener aplicaciones en los instrumentos de navegación, sustituyendo las actuales tecnologías giroscópicas por otras más efectivas que harían uso de nanomateriales y se basarían en el efecto Hall para dar la medida.
Hoy en día, en algún avión comercial de última generación, se pueden ver estas nuevas tecnologías como son los materiales electrocrómicos usados para ventanillas de avión y que evitan el uso de persianas. La transición de transparente a opaco se consigue variando una corriente eléctrica.
Al futuro pertenecerá con casi toda seguridad el uso de las propiedades térmicas, electrónicas y ópticas de los nanomateriales para fabricar materiales inteligentes con sensores integrados que sean capaces de reaccionar a estímulos externos como radiación; nanomateriales que formen mecanismos reales.
Para finalizar, decir que existen diversas iniciativas dentro del campo de la Investigación y Desarrollo para la nanotecnología tanto desde las grandes empresas aeronáuticas como desde organismos estatales.
Fuente: Hilenia