"Optimización de laminados compuestos mediante el uso de técnicas de inteligencia artificial" fue el tema en el último encuentro del ciclo de charlas de ciencia y técnica de la UTN Rafaela, realizado a fines de abril. Estuvo a cargo del Lic. Javier Fornari en la biblioteca Miguel A. Williner -de sede Acuña- y lo desarrolló en base al trabajo que fue presentado en el XIX Congreso sobre Métodos Numéricos y sus Aplicaciones, realizado en Rosario del 1 al 4 de noviembre de 2011.

La época de los materiales sintéticos: los materiales compuestos se han utilizado desde la antigüedad, como es el caso de la adición de paja al barro, o el uso de madera laminada. Sin embargo, el verdadero auge se ha producido en los últimos años con la aparición de los materiales sintéticos, de manera que al período comprendido entre mediados del pasado siglo XX y la actualidad se le conoce como la época de los materiales sintéticos, es decir, la época de los plásticos, las fibras artificiales, los cauchos sintéticos, los materiales compuestos y los adhesivos sintéticos. Se puede decir que para el siglo XX este tipo de materiales y la industria que los desarrolla ha representado lo mismo que representó el acero para el siglo XIX.

¿Definiciones?

Los materiales compuestos son una combinación de dos o más que juntos forman un nuevo material con propiedades especiales, distintas de las que presentan los materiales sin combinar. Esta composición dispone de un material denominado “de refuerzo” y de un material denominado “aglomerante” o matriz. Un laminado consiste en un conjunto de varias láminas fuertemente unidas entre sí, que se comportan como un único elemento estructural. Esas láminas están formadas por un conjunto de fibras embutidas en un material que les proporciona el soporte necesario, denominado matriz. Un laminado es simétrico cuando las láminas se distribuyen de manera simétrica respecto a la superficie media.

EL MERCADO

El mercado mundial de materiales compuestos creció de media un 5,7% anual, desde el año 1994 hasta el 2000, año en el que se produjeron siete millones de toneladas. En los últimos años, el uso de materiales compuestos para la fabricación de elementos estructurales, ha aumentado notablemente, de tal forma que muchos de los materiales tradicionales tales como el acero, la madera o el aluminio, han ido dejando paso a estos nuevos materiales, también conocidos como compuestos, que consiguen mejores propiedades específicas.

En cuanto a los campos de aplicación de los materiales compuestos y los motivos de su utilización, se pueden destacar los siguientes:

Electrónica: la mayoría de los equipos eléctricos y electrónicos fabricados hoy día contienen componentes realizados con materiales compuestos.

* Construcción: se valoran la facilidad de montaje y la durabilidad de los elementos fabricados con materiales compuestos.

* Medicina: son muchos los dispositivos utilizados en cirugía realizados a base de materiales compuestos, como pueden ser los tubos de aorta y los implantes de silicona.

* Transporte: los componentes de los vehículos que se fabrican con materiales compuestos, como los parabrisas con cristal de seguridad y los depósitos de combustible, mejoran sus características respecto a los fabricados con materiales convencionales en lo que respecta a durabilidad, resistencia a la corrosión, ligereza, etc.

* Aeronáutica: los materiales compuestos se han introducido de manera notable en el sector aeronáutico, formando parte de muchos elementos de aviones y cohetes.

* Ocio: los materiales compuestos se aplican en multitud de equipos deportivos, como pueden ser las raquetas de tenis, los esquíes, las tablas de surf, los veleros, etc.

* Otros mercados: dada la gran diversidad de propiedades que se pueden conseguir con ellos, los materiales compuestos se utilizan casi universalmente, como por ejemplo en plataformas para trabajos en altura, aisladores en líneas de alta tensión, tanques de combustible resistentes a la corrosión y otros usos.