Sensores basados en hilos de nanotubos de carbono que podrían transformar el monitoreo de la salud estructural de aeronaves
Investigadores del Instituto IMDEA Materiales en TecnoGetafe, y del Centro de Tecnología AIMEN están detrás del desarrollo de sensores imprimibles que ofrecen monitoreo de deformaciones y detección de daños en los componentes del fuselaje. El avance podría llevar tanto a nuevas rutas de fabricación del fuselaje como a aeronaves más seguras.
Investigadores del Instituto IMDEA Materiales han liderado un estudio innovador sobre el desarrollo de sensores de deformación basados en hilos de nanotubos de carbono (CNT) para el monitoreo de salud estructural (SHM por sus siglas en inglés) de los componentes del fuselaje.
El SHM proporciona una evaluación crítica del rendimiento e integridad de los componentes en servicio y es una medida clave para mejorar la seguridad y fiabilidad de las aeronaves modernas.
El estudio, Strain sensing of structural composites by integrated piezoresistive CNT yarn sensors, es el trabajo colaborativo de investigadores del IMDEA Materiales y del Centro de Tecnología AIMEN en Galicia.
El estudio describe el desarrollo de los sensores, que ofrecen detección piezoresistiva en partes del fuselaje de termoplásticos. Los sistemas actuales de SHM, como las galgas extensométricas, sensores acústicos y de vibración, y sensores de fibra óptica, siguen siendo problemáticos debido al rango de medición limitado y, en algunos casos, al hardware costoso y dificultades en su manejo.
El enfoque innovador tomado por los investigadores, como parte del proyecto de investigación Horizonte 2020 de la Unión Europea, DOMMINIO, consiste en integrar hilos de CNT en laminados estructurales de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) termoplásticos.
Los sensores basados en hilos de CNT, que son flexibles y robustos, están diseñados para integrarse completamente en un componente del fuselaje durante la fabricación, evitando así problemas de unión y delaminación. Se consideran un componente clave para futuros sistemas integrados de SHM con detección de fallos en tiempo real basada en datos.
Enfocado en el desarrollo de sensores basados en filamentos termoplásticos recubiertos con polieterquionona (PEKK) y reforzados con hilos continuos de CNT, la publicación describe las capacidades de detección de deformaciones en comparación con las galgas extensométricas comerciales.
Fuente: IMDEA Materiales
