Neumáticos verdes

Un equipo de expertos en ciencias madereras de la Universidad Estatal de Oregón ha hecho varios descubrimientos importantes sobre el potencial de la celulosa microcristalina, un producto que se puede obtener fácilmente a partir de casi cualquier tipo de fibras vegetales, para reemplazar parcialmente a la sílice como componente de refuerzo en la fabricación de los neumáticos de caucho.

El nuevo estudio de este equipo sugiere que ese enfoque podría reducir la energía requerida para producir los neumáticos, disminuir los costos económicos, y hacer que los neumáticos resultantes resistieran mejor los sobrecalentamientos.

Las primeras pruebas indican que esos productos serían tan fuertes como los neumáticos tradicionales, permitirían una tracción similar a la de estos en pavimento frío o húmedo, y en ambientes calurosos brindarían una eficiencia mayor de combustible que los neumáticos tradicionales.

Los propios Kaichang Li, profesor de ingeniería y ciencias madereras del Colegio de Ingeniería Forestal de la citada universidad, y Wen Bai, se han mostrado sorprendidos sobre lo favorables que son los resultados de su investigación para el uso de este material.

Neumáticos hechos de árboles
Wen Bai. (Foto: Oregon S. U.)

Este innovador enfoque tecnológico podría traer aparejado el surgimiento de una nueva generación de tecnologías de fabricación de neumáticos para automóviles, uno de los primeros cambios fundamentales propiciados a largo plazo por esta nueva línea de investigación.

Las fibras de celulosa han sido usadas desde tiempo atrás como refuerzos en algunos objetos de goma, como por ejemplo mangueras y aislantes, e incluso, dentro de la industria automotriz, en cinturones de seguridad, pero nunca se las había empleado en los neumáticos.

En este estudio, los investigadores reemplazaron hasta cerca del 12 por ciento de la sílice usada en la fabricación convencional de neumáticos. Esto redujo la cantidad de energía necesaria para formar el compuesto gomoso, acrecentó la resistencia del producto al calor, y mantuvo su fuerza tensil.

La tracción siempre es un factor clave en la eficacia de un neumático, y el estudio muestra que la tracción del nuevo producto es comparable a la brindada por la tecnología existente, en condiciones húmedas o lluviosas. Sin embargo, a altas temperaturas como las del verano, el reemplazo parcial de material por la sílice decrece la resistencia a rodar del producto, lo cual mejoraría la eficiencia energética, con el consecuente ahorro de combustible.

Neumatico ecoSerán necesarios más estudios para confirmar la durabilidad a largo plazo de los neumáticos hechos con materiales vegetales que sustituyen a parte de la sílice.

La fase del desarrollo de esta tecnología encaminada a obtener un producto comercial puede ser llevada a cabo en cualquier momento por un fabricante de neumáticos, según comenta Li.

(NC&T) La física Elena Aprile de la Universidad de Columbia, con colaboradores de universidades de todo el mundo, incluyendo a la Universidad Rice y a la UCLA, encabeza este esfuerzo para hallar e identificar la materia oscura por primera vez.

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Los científicos desarrollaron la teoría de la materia oscura para explicar por qué las galaxias no se fragmentan en tiras cuando giran sobre sí mismas. Las galaxias generan una importante fuerza centrípeta durante su rotación. La gravedad es el pegamento que contrarresta esa fuerza y mantiene a las estrellas y a los planetas juntos dentro de sus galaxias, pero no hay suficiente materia visible en el universo para generar la cantidad de gravedad necesaria para evitar que las galaxias se disgreguen en jirones. Por eso, los científicos creen que debe existir materia adicional e invisible en ellas. Encontrarla les dará una comprensión más profunda de las leyes de la naturaleza.

Aprile y muchos otros físicos creen que la materia oscura está formada por partículas masivas de interacción débil (WIMPs por sus siglas en inglés). Como su nombre sugiere, las WIMPs muy raramente chocan con la materia normal; por otra parte, si no fuera así, los científicos las habrían descubierto hace mucho tiempo.

Aprile y sus colegas están buscando las WIMPs bajo kilómetro y medio de roca en las montañas del Gran Sasso, cerca de L’Aquila, en Italia, en un experimento conocido como XENON. Las instalaciones de este proyecto consisten en un recipiente de xenón líquido intercalado entre dos detectores. Si una partícula de materia oscura entra en contacto con un átomo de xenón, provocará un destello de luz azulada que los detectores recogerán.

Partículas de materia oscura
Sensores que se emplearán en el detector del experimento XENON. (Foto: Guillaume Plante)

Los investigadores usan el xenón porque es uno de los elementos más pesados en la tabla periódica. Tiene tres veces la densidad de agua, y muchos átomos por kilogramo cuadrado. Eso aumenta al máximo las oportunidades de que una WIMP colisione contra un átomo del material. Es como una red de pesca densamente tejida.

El experimento se realiza en el subsuelo para escudarlo de tantos átomos y partículas conocidos como sea posible, incluyendo los rayos cósmicos en la atmósfera.

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