Inter News Service Agencia de Noticias
Por Rafael Santiago Medina
San Juan, 10 oct (INS).- Uniendo fibras sintéticas con varias resinas se pueden lograr materiales de baja densidad, muy resistentes y duraderos. La fibra de carbono es el desarrollo más reciente en el campo de los materiales compuestos siguiendo esta idea física.
La fibra de carbono (FC) se desarrolló inicialmente para la industria espacial, pero ahora, al bajar de precio, se ha extendido a otros campos: la industria del transporte, aeronáutica, al deporte de alta competición y, últimamente, hasta en carteras de bolsillo y relojes.
La FC está compuesta por muchos hilos de carbono en forma de hebra. Existen muchas clases de FC con propiedades diversas, adaptadas a muchas aplicaciones.
Su resistencia es casi tres veces superior a la del acero, y su densidad es 4.5 veces menor.
Otras propiedades muy apreciables en la fibra de carbono son la resistencia a la corrosión, al fuego e inercia química y la conductividad eléctrica. Ante variaciones de temperatura conserva su forma.
Fibra de carbono es una metonimia, que en gramática es cuando se le da al todo el nombre de una parte. La fibra de carbono es un polímero convertido en fibra. En la mayoría de los casos, las FC permanecen como carbón no grafítico.
El término fibra de grafito solo está justificado cuando las FC han sido sometidas a un tratamiento térmico de grafitización (2000-3000 ºC),que les confiere un orden cristalino tridimensional, observable mediante rayos X.
La cristalografía de rayos X nos permite conocer la estructura exacta de cada tipo de FC. Nos resulta extraño, pero nos recuerda mucho al grafito: una estructura hexagonal. El grafito, la mina de lápiz, es todo lo contrario: blando y frágil. Es un alótropo del carbono.
A nivel atómico no podemos comprender las diferencias entre la fibra de carbono y el grafito, pero la estructura es diferente: observamos muchos cambios en la superposición de las fibras y las cintas en la FC y en el grafito.
Los científicos lo explican así: el grafito tiene una estructura plana triangular con enlaces triples y queda un electrón libre. Este electrón libre explica que el grafito es una de las pocas estructuras no metálicas que conducen la electricidad. La fibra de carbono también es conductora.
La fibra de grafito cristaliza en el sistema hexagonal, el panal de abeja. La mayoría de las fibras no son de grafito sino de carbono, obtenidas a menor temperatura.
El carbono es el más versátil de los elementos que conoce el hombre, como podemos ver por el hecho de que es la base de la vida en el planeta. El carbono forma parte de toda la química orgánica y de 20 millones de moléculas conocidas, de las cuales el 79 por ciento las clasificamos como orgánicas.
El átomo de carbono tiene seis electrones, con la particularidad de que puede formar cuatro enlaces covalentes con otros átomos, con lo que adquiere una geometría de tetraedro, que nos recuerda al diamante, según explican los físicos.
El carbono se puede combinar con muchos elementos que son estables termodinámicamente, y con otros átomos de carbono con uniones muy fuertes (el diamante) y puede formar cadenas de carbonos de gran longitud.
Un método común de obtener filamentos de carbono es la oxidación y pirólisis térmica del PAN (poliacrilonitrilo), un polímero usado para crear muchos materiales sintéticos. Como todos los polímeros, el PAN forma largas cadenas de moléculas, alineadas para hacer el filamento continuo.
La fibra de carbono es considerada tecnológicamente el material del siglo 21. INS
rsm/aa