11/06/2013 - Fluidos no newtonianos en prendas de ropa que se endurecen ante los impactos

Menéame
Tweet

Chalecos protectores, rodilleras, tobilleras o cascos, suaves y livianos, pero que se endurecen ante la presión de golpes o de movimientos bruscos. Materiales con esas propiedades podrían fabricarse como resultado de la investigación de científicos de la Universidad de Costa Rica (UCR) que exploran la capacidad de ciertos materiales de origen vegetal.

Estos productos se mantienen en estado líquido en condición de reposo, pero conforme se le aplica presión o movimiento se van tornando más espesos y resistentes.

Esta propiedad se denomina “reopexia” y la poseen algunos fluidos denominados no newtonianos, los cuales exhiben variaciones de su viscosidad. Cuando están en reposo se comportan como un líquido, pero al ser sometidos a presión, a movimientos bruscos, o al ser agitados, se comportan como un sólido. El cambio de estado es casi instantáneo.

Ejemplos de fluidos reopécticos son algunos aceites, tintas y mezclas de agua con yeso. Los más conocidos son los que resultan de la mezcla de agua con maicena o almidón.

Investigación joven

La estudiante de la Escuela de Química de la UCR, Yuliana Chaves Chacón investiga las propiedades reopécticas del almidón para recabar resultados que presentará en su tesis de licenciatura en química.

La joven utiliza mezclas de almidón y agua “porque el almidón es fácil de obtener, es un material biológico compuesto de celulosa y lo que hace es formar interacciones con puente de hidrógeno y con el agua para formar esa consistencia característica. Además es un material barato, fácil de utilizar y de conseguir.”

Pero la investigadora quiere ir más allá de las virtudes reopécticas del almidón y adicionarle otras propiedades por medio de procedimientos físico-químicos, para que además de comportarse como un sólido, el almidón actúe como un conductor eléctrico o magnético.

Al proceso de transferirle propiedades que un material no tenía se le denomina “funcionalizar”. “Estamos intentando probar esta propiedad y lograr funcionalizarla con el polímero conductor y con las nanopartículas magnéticas para ver si además de esa propiedad reopéxica podemos darle también propiedades magnéticas y de conducción eléctrica para crear nuevos materiales”, explicó Chaves.

Agregó que para ello está realizando pruebas de laboratorio con diferentes concentraciones de materiales, tanto de almidón como de polímeros para conductividad y de nanopartículas para magnetismo.

Esto “porque presenta algunos problemas. Por ejemplo, si tiene mucho material, podría perder la propiedad reopéxica, que es lo que nos interesa. Entonces estamos probando con diferentes concentraciones y a la vez midiendo la conductividad, para llegar a un punto intermedio en que haya conductividad y tenga propiedades reopéxicas. Algo similar hacemos con las propiedades magnéticas”, explicó la investigadora.

En deporte y en guerra

Actualmente en el mundo se está investigando mucho con las propiedades reopéxicas de algunos materiales y la UCR no es la excepción. En otros países interesa llegar a confeccionar equipos de protección para seres humanos.

En el campo del deporte se busca potenciar la capacidad de estos materiales para crear indumentaria deportiva que reduzca la tensión de impacto. Sobre todo en deportes como automovilismo, paracaidismo y atletismo.

Por ejemplo se está se está diseñando calzado con sistemas de absorción de impactos fundamentado en fluidos reopécticos, lo cual mejora su desempeño en tracción, agarre y soporte.

Estos nuevos materiales han despertado mucho interés en la protección de pasajeros en accidentes de transporte, así como en armaduras corporales y blindajes para vehículos de guerra.

UN POCO DE HISTORIA

Fue Isaac Newton, padre de la ley de la gravedad, quien advirtió que los fluidos tenían una viscosidad estable, es decir que sus propiedades físicas siempre serán iguales sin importar los cambios en la temperatura, presión o fuerzas que se le apliquen. Este es el caso del agua. Muchos años después los científicos descubrieron que no todos los fluidos tenían esa estabilidad. Desde entonces se les llama a esos últimos fluidos no newtonianos.

_________________________________

Universidad de Costa Rica

La Comisión Central para la Navegación del Rin (CCNR), la autoridad internacional responsable de regular la navegación en el Rin y en Europa, ha concedido laprimera autorización europea en el sector de la navegación interior para el uso de bio-GNC (gas natural comprimido) como fuente primaria de combustible en el proyecto Green ...

El mercado laboral requiere profesionales capacitados para asumir las necesidades y los retos del panorama actual, por lo que ciertos perfiles y profesiones son especialmente demandados por las empresas. La ingeniería es una de las profesiones fundamentales para el desarrollo de un país, y los ingenieros constituyen para las industrias y empresas del sector un perfil ...

El 62 Congreso de Ingeniería Naval e Industria Marítima ha profundizado en su primera jornada en el gran reto compartido por la industria en su conjunto: la generación de vocaciones en el ámbito de la ingeniería naval. Además, se ha debatido sobre los combustibles del futuro, entre los que el amoniaco y el metanol parecen ...

El proyecto U-ELCOME, coordinado por EUROCONTROL y con financiación de la Agencia Ejecutiva Europea de Clima, Infraestructuras y Medio Ambiente (CINEA) en cooperación con la SESAR 3, organizará en A Coruña (España) los próximos 31 de mayo y 1 de junio de 2023 su primer gran evento en Europa sobre la implementación real del Uspace.

Más información

Alfa Laval lanza un nuevo software de monitorización de estado con análisis integrados. Utilizando la inteligencia artificial, el nuevo Alfa Laval Analytics para la monitorización de estado en línea ayuda a las industrias con exigencias higiénicas a evitar paradas imprevistas, prolongar la vida útil de los activos valiosos y contribuir a alcanzar los objetivos de ...