MATERIALES COMPUESTOS DE FIBRA DE CARBONO BIO-INSPIRADOS

El estudio y el análisis del efecto de las arquitecturas de los CFRP bio-inspirados, optimizando procesos de fabricación y el estudio del uso de material CFRP recuperado, para ampliar su uso dentro de la industria y a sociedad. En concordancia con esta línea de investigación el grupo de investigación LAMCOM está inmerso en un Proyecto Nacional Materiales Compuestos de Fibra de Carbono Bio-Insipirados (BIOINSP-CFRP) del Ministerio de Ciencia e Innovación (PID2020-119003GB-I00). Este proyecto se enmarca en el cuarto reto de la sociedad descrito en el Plan Nacional de Investigación Científica 2017-2020 (Plan Estatal de Investigación Científica 2017-2020): dentro del reto 4 “transporte sostenible, inteligente y conectado” (en la primer área de nuevos materiales para la industria del transporte y en la segunda de transporte sostenible y nuevos materiales avanzados) y dentro también del reto 5 “Energía segura y limpia, en la séptima área prioritaria de tecnologías de materiales para la energía y medioambiente”. En cuanto al programa Horizon Europe este proyecto se encuentra dentro del pilar 2, en el clúster “clima, energía y movilidad” en las áreas: competitividad industrial en el transporte, transporte limpio y movilidad y movilidad inteligente.

Fibra de carbono bioinspirada producida a partir de filamentos de CFRP continuo

  1. Efecto de los parámetros del proceso de fabricación de filamentos fusionados en las propiedades del CFRP bioinspirado
  2. Optimización de los parámetros de diseño de CFRP bioinspirados

Basados en las estructuras nácar, los materiales compuestos “pared de ladrillo” serán obtenidos de filamento de fibra continua CFRP. El diseño propuesto consistirá en laminados unidireccionales, capa a capa de filamentos CFRP, los cuales presentaran una estructura de “pared de ladrillo”. Una posterior caracterización del compuesto permitirá una optimización de sus propiedades mecánicas.

Compuestos bioinspirados producidos a partir de cinta CFRP

  1. Efecto de los parámetros del proceso de fabricación de filamentos fusionados sobre las propiedades del CFRP bioinspirado.
  2. Optimización de los parámetros de diseño de CFRP bioinspirados

En esta parte, los materiales compuestos pared de ladrillo se fabricarán a partir de cinta CFRP de fibra continua. El diseño propuesto, similar al anterior objetivo, consiste en laminados unidireccionales discontinuos que presentan cortes escalonados formando una estructura de «ladrillo y mortero». Se realizará una caracterización completa del composite para optimizar las propiedades del material.

Divulgación

Publicaciones

  • V. Rodríguez-García, M. Herráez, V- Martínez, R. Guzman de Villoria, Interlaminar and translaminar fracture toughness of Automated Manufactured Bio-inspired CFRP laminates, Composites Science and Technology, 2022, vol.219, 109236; https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2021.109236.
  • L. Ortiz-Membrado, C. Liu, J. Prada-Rodrigo, E. Jiménez-Piqué, L.L. Lin e, P. Moreno, M.S. Wang, L. Llanes, Assessment of fracture toughness of cemented carbides by using a shallow notch produced by ultrashort pulsed laser ablation, and a comparative study with tests employing precracked specimens, 2022, International Journal of Refractory Metals and Hard Materials 108 (2022) 105949; https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2022.105949
  • J. Prada-Rodrigo, R. I. Rodríguez-Beltrán, T. A. Ezquerra, P. Moreno, E. Rebollar, Influence of film thickness and substrate roughness on the formation of laser induced periodic surface structures in poly(ethylene terephthalate) films deposited over gold substrates, Optics & Laser Technology 159 (2023) 109007, https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2022.109007
  • R.I. Rodríguez-Beltrán, J. Prada-Rodrigo; A. Crespo, T. A. Ezquerra, P. Moreno, E. Rebollar, Physicochemical Modifications on Thin Films of Poly(Ethylene Terephthalate) and Its Nanocomposite with Expanded Graphite Nanostructured by Ultraviolet and Infrared Femtosecond Laser Irradiation. Polymers 2022, 14, 5243. https://doi.org/10.3390/polym142352433

Conferencias Internacionales

  • R. Guzman de Villoria, S. Maamri, Continuous ultrasonic welding and characterization of continuous carbon fiber composites, SAMPE, 15-17 November 2022 in Hamburg, Germany.
  • V. Rodríguez-García, L. Aguado, S.Maamri, V. Martinez, M. Lorenzo, R. Guzman de Villoria, Automated Manufacturing and mechanical properties of bio-inspired carbon fiber laminates, International Conference on Composite Structures (ICCS25), Porto, Portugal, 19-22 July 2022.
  • S. Maamri, L. Aguado, R. Guzman de Villoria, Ultrasonic Welding of Carbon Tapes, Spacecarbon Conference and Workshop, Porto, Portugal, June 7th-8th 2022

Conferencias Nacionales

  • S. Maamri, R. Guzman de Villoria, Soldadura por ultrasonidos de termoplásticos reforzados con fibra continúa, XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica (CIBIME), 22-24 de noviembre, Madrid, España
  • L. Aguado, V. Rodríguez, R. Guzman de Villoria, Materiales bio-inspirados fabricados a partir de materiales de fibra de carbono continúa, XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica (CIBIME), 22-24 de noviembre, Madrid, España
  • V. Rodríguez-García, S. Maamri, L. Aguado, R. García, M. Rodríguez, M. Lorenzo, R. Guzmán de Villoria, Fabricación Automática y Caracterización de Materiales Compuestos de Fibra de Carbono Bio-inspirados, XXIII Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica, 2021, Jaén, Spain, October 20-22, 2021

Comunicación

  • Jornadas de Puertas Abiertas de la Universidad de Salamanca, “Programa de captación, seguimiento y fidelización de estudiantes”, 21 y 27 de abril de 2022, EPSZ, Zamora
  • Charla – mesa redonda dentro del FEPZE -II foro Escuela politécnica superior de Zamora – empresa centrada en la investigación dentro del campo de la Ingeniería y Arquitectura

  • Visita de los estudiantes de Bachillerato al laboratorio dentro de las jornadas de puertas abiertas 2023 de la Universidad de Salamanca