Aviones y diamantes

03/03/2022

El diamante es carbono cristalizado. Se forma a unos 160 km de profundidad bajo la corteza terrestre de media, a temperaturas de 1.000 o más grados centígrados y presiones de unos 60 millones de milibares (la presión a nivel del mar es de 1.014 milibares). Aunque se han encontrado algunos cuyas impurezas señalan que se han formado a solo 80 km de profundidad y a menos de 400 grados de temperatura y otros a 650 km. Hoy los geólogos creen que se formaron hace más de 400 millones de años, algunos incluso más de 4.000 millones. 

Desde esas profundidades, son los movimientos internos de la Tierra, y finalmente el magma que expulsan los volcanes quienes los traen a la superficie. También se han encontrado diamantes en meteoritos y cráteres de impacto de estos. Los aviones más modernos, como los Airbus A350 que Iberia utiliza en sus rutas de largo radio, están construidos en gran parte con carbono, un carbono que se somete a presiones y temperaturas como los diamantes.  Sin embargo, mientras que los diamantes son la forma más dura de las diferentes formas que puede adoptar el carbono, la fibra de carbono parte de una de las más blandas: el grafito que usamos en lapiceros. 

Este carbono se trata para formar poliacrilonitrilo, el mismo tipo de molécula que sirve de base para prendas acrílicas o lonas y carpas. Adecuadamente tratado hasta formar fibras que se unen impregnándolas en materiales poliméricos. Con ellas se forman largos rollos o planchas de lo que conocemos como fibra de carbono, que es mucho más resistente que el acero, con solo una fracción de su peso. 

Para construir un avión con fibra de carbono existen diversos procesos en función del tipo de fibra. Lo más sencillo es contar con un molde de la pieza que se quiere construir, en el que se van poniendo capas de fibra de carbono. Otros usan máquinas que, usando la fibra en forma de cintas, la van tejiendo, colocando la cinta en distintos ángulos para lograr la resistencia necesaria. 

Una vez producida la pieza no obstante, no está lista para ser instalada en un avión. Primero hay que curarla. Este término significa realizar un proceso similar al que forma los diamantes: someter a la pieza a diferentes presiones y temperaturas. Para ello, la pieza se introduce en una bolsa en la que se hace el vacío, y se mete en un horno denominado autoclave. Allí, dependiendo del tipo de fibra y la pieza, se hornea a temperaturas y presiones que van variando durante el proceso. La temperatura suele estar por debajo de los 200 grados y la presión puede llegar a unos 4.000 milibares, unas cuatro atmósferas. Durante ese tiempo, la resina epoxy que impregna la fibra se endurece al tiempo que la sobrante es expulsada de la fibra. 

Y aquí debemos destacar un interesante punto: España es uno de los países cuya industria aeronáutica fue pionera en el uso de la fibra de carbono.  Hoy, uno de los mayores fabricantes de la maquinaria usada por los grandes constructores aeronáuticos para sus piezas en materiales compuestos es la empresa española MTorres, con sede en Navarra. Esta da empleo, solo en su división aeronáutica, a cerca de 400 personas de las que un 65 por ciento tienen estudios universitarios. 

Cuando hablamos de constructores aeronáuticos no nos referimos solo a empresas como Airbus o Boeing, sino también a empresas que trabajan para estos, como pueden ser las españolas Aciturri, Aernnova. La pieza del ala del A350 mide 32 metros de largo y 6 metros en su zona más ancha. Se produce en una sola pieza pese a su complejidad, con zonas curvadas. Se trata de la mayor pieza única empleada en un avión, salvo el ala del Solar Impulse, de más de 60 metros de largo, pero del que solo se ha fabricado un ejemplar. 

Autor: Fly News