Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Research Project:
MATERIALES MULTIFUNCIONALES CON NANOESTRUCTURAS DE CARBONO (GRAFENO Y NANOTUBOS); USO COMO MATERIALES COMPUESTOS, ADHESIVOS Y SENSORES ESTRUCTURALES
Year:2014
Research Areas
  • Aeronautical engineering
Information
Abstract
Este proyecto se centra en el desarrollo de nuevos materiales compuestos multifuncionales basados en la incorporación de nanorrefuerzos grafíticos para su uso como materiales ligeros estructurales y adhesivos en el sector del transporte. Estos materiales avanzados aportarán nuevas funcionalidades a las estructuras, entre ellas, su capacidad para detectar la presencia de defectos, grietas o deformaciones. Otra nueva funcionalidad es su elevada conductividad eléctrica que mejorará el comportamiento de los materiales compuestos frente a determinados requerimientos (disipación de la cargaelectrostática, apantallamiento electromagnético, protección a rayo), evitando el uso de la pesada malla metálica. La adición de nanorrefuerzos grafíticos incrementaría la resistencia térmica y química, así como sus propiedades barrera, lo que facilitará su aplicación en zonas que actualmente están restringidas por las elevadas temperaturas o la presencia de gases nocivos. También presentarán mejores propiedades mecánicas, lo que aportará una mayor flexibilidad de diseño. La mejora de las propiedades térmicas, mecánicas, químicas y de barrera de los adhesivos nanorreforzados podrá aumentar la aplicacibilidad de uniones adhesivas en estructuras aeronáuticas, dada su mayor fiabilidad y durabilidad. Su capacidad de monitorización incrementará su seguridad, ampliando sus aplicaciones potenciales y disminuyendo el peso respecto a las uniones mecánicas. Los nanorrefuerzos grafíticos serán nanopartículas de grafeno y/o nanotubos de carbono. Se proponen tres vías de incorporación en los materiales compuestos: 1) adición a la matriz polimérica; 2) incorporación a la superficie de las fibras convencionales; 3) formación de preformas nanoestructuradas (buckypapers). Se pretende optimizar la fabricación de materiales compuestos multiescalares por los tres procedimientos, caracterizándolos para determinar su morfología, comportamiento térmico y mecánico, su conductividad térmica y eléctrica, sus principales propiedades barrera a gases y su resistencia al envejecimiento hidrotérmico. De esta forma, se podrán seleccionar las variables experimentales (nanorrefuerzo, contenido, dispersión) para la obtención de los materiales con mejores prestaciones. Objetivos del Grupo UPM. 1) Optimización de procesos de dispersión, exfoliación y orientación de grafeno a partir de técnicas de aplicación de ultrasonidos. 2) Caracterización de las mezclas no-curadas: Estudio del curado. 3) Caracterización de los nanocomposites curados respecto a su resistencia al envejecimiento hidrotérmico. Análisis del posible efecto sinérgico de CNTs y grafeno. 4) Optimización y caracterización de adhesivos nanorreforzados. 5) Estudio de la capacidad de sensorización estructural de materiales multiescalares.
International
No
Project type
Proyectos y convenios en convocatorias públicas competitivas
Company
MINECO
Entity Nationality
ESPAÑA
Entity size
Desconocido
Granting date
05/06/2014
Participants
  • Director: Margarita Gonzalez Prolongo (UPM)
  • Participante: Rosa Maria Masegosa Fanego (UPM)
  • Participante: Catalina Salom Coll (UPM)
  • Participante: Carmen Arribas Arribas (UPM)
  • Participante: Marta Sanchez-Cabezudo Tirado (UPM)
Research Group, Departaments and Institutes related
  • Creador: Grupo de Investigación: Grupo de Propiedades de materiales Poliméricos (GPMP)
  • Departamento: Materiales y Producción Aeroespacial
S2i 2019 Observatorio de investigación @ UPM con la colaboración del Consejo Social UPM
Cofinanciación del MINECO en el marco del Programa INNCIDE 2011 (OTR-2011-0236)
Cofinanciación del MINECO en el marco del Programa INNPACTO (IPT-020000-2010-22)