SPE premia a estudiantes que desarrollaron investigaciones sobre compuestos para autos

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Durante la exposición y conferencia de compuestos automotrices de la SPE, que tiene lugar entre el 9 y 11 de septiembre de 2014, se premiarán tres estudiantes que trabajan en el área de compuestos y cuyas investigaciones tienen el potencial de impactar positivamente el transporte terrestre.

El primer ganador es Markus Downey, quien está trabajando en su grado de PhD en ingeniería química en la Universidad Estatal de Michigan. Su tema de investigación se titula: “Reforzamiento híbrido de polímeros epóxicos aromáticos a través de nano-placas de grafeno y copolímeros epóxicos alifáticos: compuestos poliméricos reforzados con fibra optimizados para la reducción de peso”.

Downey declara que su trabajo es importante para el transporte terrestre porque “los compuestos reforzados con fibra van a tener un rol significativo en las estrategias de reducción de peso requeridas para satisfacer los nuevos estándares CAFE, ‘Corporate Average Fuel Economy’. Mi trabajo de investigación considera el refuerzo híbrido de polímeros reforzados con fibra, fortaleciendo la interfaz entre fibra y matriz con copolímeros de epóxicos alifáticos solos o en conjunto con nanoplacas de grafeno. También se considera el fortalecimiento de la matriz base con bajas concentraciones de copolímeros epóxicos alifáticos. Estas dos regiones son las que fallan típicamente en compuestos poliméricos reforzados con fibra. A través de mejoras tanto en el tamaño (recubrimiento) de las fibras reforzadas como en la matriz circundante, la energía necesaria para propagar las grietas en cada una de estas áreas debería incrementarse, para que se obtenga un compuesto mucho más tenaz. Esto, por tanto, puede ayudar a reducir la cantidad de material necesario en una aplicación dada, conllevando a reducciones de peso y costo, o puede ampliar el uso en nuevas áreas del vehículo, particularmente si los compuestos ahora logran un desempeño mecánico que antes no tenían”.

Fatimat Oluwatoyin Bakare, originaria de Nigeria y quien ahora está haciendo su PhD en Materials Science/Polymer Engineering en el Centro Sueco de Recuperación de Recursos en la Universidad de Boras, en Suecia, ganó también por su investigación en “Síntesis de compuestos bio-basados con una resina termoestable basada en ácido láctico y alcohol alílico”. Según explica Bakare, “hay un interés creciente por el uso de biomasa y sus derivados para obtener alternativas a los recursos fósiles, para reducir los riesgos ambientales y mejorar la sostenibilidad global. La biomasa y sus derivados pueden usarse en la producción de polímeros y materiales compuestos, conllevando a pérdidas de peso y ganancias en la eficiencia de uso de combustible. Hemos reportado la síntesis de materiales termoestables a partir de resinas biobasadas, preparados por la condensación directa de penaeritritol, ácido itacónico y ácido láctico. Esta resina tenía propiedades mecánicas relativamente buenas, pero su alta viscosidad relativa hacía que su capacidad de impregnar y humedecer los refuerzos fuera mala, por lo que las propiedades globales resultantes eran pobres. El trabajo de mi nueva investigación es determinar la viabilidad técnica de una resina basada en ácido láctico y alcohol alílico, combinado con un refuerzo de fibra natural”.

Finalmente, Sebastian Goris, originario de Alemania, fue el tercer premiado. Su trabajo se titula “Contribución a la comprensión del movimiento de fibras en el moldeo por compresión de termoplásticos de fibra larga”. Goris explica que “el moldeo por compresión de termoplásticos reforzados con fibra larga (LFT) es un proceso ampliamente usado para producir partes semi-estructurales con un balance aceptable de bajo peso, manufactura costo-eficiente y buenas propiedades mecánicas. Sin embargo, el estado final de las fibras impacta significativamente las propiedades locales y globales de la pieza terminada y debe considerarse con cuidado. Actualmente no hay una herramienta de software capaz de predecir la separación de fibra y matriz, o la dispersión de fibra dentro de la pieza moldeada. En nuestro grupo, se ha desarrollado un modelo mecanístico que representa cada fibra como una cadena de segmentos interconectados y que toma en consideración las fuerzas de volumen, fuerzas de arrastre, interacciones entre fibras y elasticidad de las fibras. En mi investigación, voy a introducir este modelo en un estudio extensivo de rompimiento de fibras, dispersión de fibras y separación de fibra y matriz en compresión de compuestos de fibra larga. Los resultados de la simulación serán verificados para entender las interacciones entre fibra-fibra y fibra-matriz. Una predicción más precisa de la anisotropía y la heterogeneidad de las piezas moldeadas por compresión con fibra larga proveerá los fundamentos para un análisis estructural más confiable, y por tanto para un diseño más confiable de piezas automotrices”.

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