Las fibras de carbono son compuestos filamentosos formados por más del 90% de carbono y filamentos de 5 a 15 µm de diámetro.. Un compuesto se forma uniendo ciertos materiales no solubles para formar un producto de mejor calidad que los originales. Las fibras están unidas por un polímero llamado matriz (resina), que funciona como una especie de pegamento, que une las fibras en forma de hilos, da forma al material y distribuye la fuerza dentro del conjunto.
Comparación de cabello (de arriba a la izquierda a abajo a la derecha) con fibra de carbono[1]
La fabricación de fibras de carbono se suele realizar a través de la pirólisis fibras plásticas controladas, es decir, estas fibras se someten a altas temperaturas (superiores a 800 ºC), y este material se descompone y se convierte en un material carbonoso sólido. El material más utilizado actualmente para la producción de fibras de carbono es el poliacrilonitrilo (SARTÉN, también llamado Orlon,acrílico y darlon), un polímero de adición formado por sucesivas adiciones de monómeros de acrilonitrilo:
Las fibras de carbono también se pueden producir por pirólisis de alquitrán o de seda artificial.
El primero en producir intencionalmente filamentos de carbono fue Thomas Edison, en 1878, mediante la pirólisis del algodón, para ser utilizado en filamentos de lámparas incandescentes. Sin embargo, la producción de fibras de carbono comerciales solo comenzó en 1950, y desde entonces se han realizado muchas investigaciones para mejorar la calidad de este material.
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Entre las principales propiedades de las fibras de carbono se encuentran: alta resistencia a la tracción, módulo de elasticidad extremadamente alta, baja masa específica, buena resistencia eléctrica y térmica, así como inercia química, excepto oxidación.
Dado que es tan fuerte y ligero al mismo tiempo, las fibras de carbono son un material versátil con una amplia aplicación, siendo ampliamente utilizado en la fabricación de naves espaciales, en componentes estructurales sometidos a altas temperaturas, como componentes de aviones y turbinas de cohetes, en la industria del automóvil, en equipos utilizados en Técnicas electroanalíticas, en partes de bicicletas, así como en bienes de consumo, como celulares, zapatos, muebles, electrodomésticos, médicos, deportivos y cuidado dental.
Existen más de 100 tipos diferentes de fibras de carbono, y para cada aplicación, debes seleccionar la más conveniente, según sus propiedades. Lamentablemente, Brasil produce muy poco de este compuesto, los países que más dominan en este campo son Japón y Alemania.
* Créditos por las imágenes:
[1]: Imagen tomada de: Wikimedia Commons;
[2]: Autor: Jordan Tan /Fonte:Shutterstock.com
Por Jennifer Fogaça
Licenciada en Química
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FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Fibra de carbono"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fibra-carbono.htm. Consultado el 27 de junio de 2021.
