Avances en el reciclaje de fibras de nanotubos de carbono trae esperanzas para la fabricación de materiales ecológicos
Un gran avance en el reciclaje de fibras de nanotubos de carbono podría traducirse en una fabricación de materiales más ecológicos.
El mundo de la fabricación de materiales se ha enfrentado a un importante problema medioambiental desde hace bastante tiempo: cómo crear y reciclar materiales avanzados de forma sostenible.
Ahora, investigadores de la Universidad Rice han hecho un descubrimiento que podría cambiar las reglas del juego. Han demostrado que las fibras de nanotubos de carbono (CNT), ya conocidas por ser superresistentes y versátiles, se pueden reciclar por completo sin ninguna pérdida de calidad.
Según los investigadores responsables del estudio, el avance podría tener amplias implicaciones para industrias como la aeroespacial, la automovilística y la electrónica.
Mejor que los metales y los polímeros
Reciclar materiales de ingeniería siempre ha sido un desafío. Como explicó Matteo Pasquali, investigador principal y director del Carbon Hub de Rice: "El reciclaje ha sido durante mucho tiempo un desafío en la industria de los materiales: el reciclaje de metales suele ser ineficiente y consume mucha energía, los polímeros tienden a perder sus propiedades después del reprocesamiento y las fibras de carbono no se pueden reciclar en absoluto".
Lo especial de las fibras CNT es su capacidad de conservar el 100% de sus propiedades originales después del reciclaje. El equipo logró esto disolviendo nanotubos de carbono comerciales en un solvente industrial común y luego hilando con ellos para formar nuevas fibras. Incluso al combinar fibras de distintos fabricantes, el proceso funcionó.
“Sorprendentemente, descubrimos que las fibras de nanotubos de carbono superan con creces el potencial de reciclabilidad de los materiales de ingeniería existentes”, afirmó Pasquali.
La coautora del estudio, Michelle Durán-Chaves, añadió que las fibras recicladas “demostraron una resistencia mecánica, una conductividad eléctrica, una conductividad térmica y una alineación equivalentes”, algo que calificó de “sin precedentes en el campo de los materiales de ingeniería”.
Fabricación más sostenible
Más allá del rendimiento, se dice que el proceso de reciclaje en sí es supereficiente. A diferencia del reciclaje tradicional, que a menudo requiere clasificación y utiliza grandes cantidades de energía, los investigadores explicaron que las fibras de nanotubos de carbono se pueden combinar independientemente de su origen. Esto podría ayudar realmente a reducir los residuos, el uso de energía y las emisiones de carbono una vez que se amplíe el proceso.
“Esta preservación de la calidad significa que las fibras de nanotubos de carbono se pueden utilizar y reutilizar en aplicaciones exigentes sin comprometer el rendimiento, lo que extiende su ciclo de vida”, explicó el coautor Ivan R. Siqueira.
Si los científicos están en lo cierto en sus hallazgos, el potencial podría ser enorme. Afirmaron que las fibras de CNT podrían incluso reemplazar materiales difíciles de reciclar en todo, desde aviones y automóviles hasta infraestructuras, transformando las industrias con una alternativa más ecológica.
Según Durán-Chaves: “Esperamos que esto pueda allanar el camino para compuestos totalmente reciclables en aeronaves, vehículos, infraestructuras civiles y más, reduciendo en última instancia los impactos ambientales en una amplia gama de sectores”.
Referencias de la noticia
- Fully recyclable carbon nanotube fibers, publicado en la revista Carbon, Diciembre 2024.