Publicado 23/12/2020 12:13CET

Campos magnéticos convertidos en endurecedor para pegamentos

Un investigador de la NTU sujetando y doblando dos piezas de madera unidas en el medio por el pegamento de endurecimiento magnético, para demostrar su fuerte fuerza de unión.
Un investigador de la NTU sujetando y doblando dos piezas de madera unidas en el medio por el pegamento de endurecimiento magnético, para demostrar su fuerte fuerza de unión. - NTU SINGAPORE

   MADRID, 23 Dic. (EUROPA PRESS) -

   Científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur), han desarrollado una nuevo sistema para endurecer adhesivos utilizando un campo magnético.

   Los pegamentos convencionales como el epoxi que se utilizan para unir plástico, cerámica y madera suelen estar diseñados para endurecerse con humedad, calor o luz. A menudo requieren temperaturas de endurecimiento específicas, que van desde la temperatura ambiente hasta los 80 grados Celsius.

   El proceso de endurecimiento es necesario para reticular y unir el pegamento con las dos superficies aseguradas a medida que el pegamento cristaliza y endurece para lograr su resistencia final.

   El nuevo pegamento de "endurecimiento magnético" de NTU puede endurecerse al pasarlo a través de un campo magnético. Esto es muy útil en determinadas condiciones ambientales donde los adhesivos actuales no funcionan bien. Pero cuando el adhesivo se intercala entre un material aislante como el caucho o la madera, los activadores tradicionales como el calor, la luz y el aire no pueden alcanzar fácilmente el adhesivo.

   Productos como cuadros de bicicleta compuestos, cascos y palos de golf, se fabrican actualmente con adhesivos epoxi de dos componentes, donde se mezclan una resina y un endurecedor y la reacción comienza de inmediato, informa la NTU en un comunicado.

   Para los fabricantes de fibra de carbono (cintas delgadas de carbono pegadas capa por capa) y los fabricantes de equipos deportivos que involucran fibra de carbono, sus fábricas utilizan hornos grandes de alta temperatura para endurecer el pegamento epoxi durante muchas horas. Este proceso de endurecimiento que consume mucha energía es la razón principal del alto costo de la fibra de carbono.

   El nuevo adhesivo de "endurecimiento magnético" se fabrica combinando un adhesivo epoxi típico disponible en el mercado con nanopartículas magnéticas especialmente diseñadas por los científicos de NTU. No necesita ser mezclado con ningún endurecedor o acelerador, a diferencia de los adhesivos de dos componentes (que tiene dos líquidos que deben mezclarse antes de su uso), lo que facilita su fabricación y aplicación.

   Une los materiales cuando se activa al pasar a través de un campo magnético, que se genera fácilmente mediante un pequeño dispositivo electromagnético. Esto usa menos energía que un horno convencional grande.

   Por ejemplo, un gramo de adhesivo de endurecimiento magnético se puede endurecer fácilmente con un dispositivo electromagnético de 200 vatios en cinco minutos (consumiendo 16,6 vatios hora). Esto es 120 veces menos energía necesaria que un horno tradicional de 2.000 vatios que tarda una hora (consumiendo 2.000 vatios hora) para endurecer el epoxi convencional.

   Desarrollado por el profesor Raju V. Ramanujan, el profesor asociado Terry Steele y la Dra. Richa Chaudhary de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la NTU, los hallazgos se publican en la revista científica Applied Materials Today y ofrecen una aplicación potencial en una amplia gama de campos.

   Esto incluye equipos deportivos de alta gama, productos automotrices, electrónica, energía, procesos de fabricación aeroespacial y médica. Las pruebas de laboratorio han demostrado que el nuevo adhesivo tiene una resistencia de hasta 7 megapascales, a la par con muchos de los adhesivos epoxi del mercado.