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Grafeno como aditivo para las fibras sintéticas utilizadas en chalecos antibalas

July 29, 2020 3 min read

¿Sabías que los chalecos antibalas que actualmente se utilizan no son capaces de detener balas a gran velocidad a menos que se complementen con placas cerámicas?

Esto es porque las placas cerámicas requieren de al menos de 25 milímetros de espesor para ser eficaces, lo que las convierte en prendas de protección pesadas e incómodas.

Existen varios tipos de chalecos antibalas que, de acuerdo con su composición, detienen distintos tipos de proyectiles y se organizan por niveles, pero conforme aumenta el nivel se vuelven más pesados por los refuerzos que se necesitan.

El grafeno, con sus innumerables propiedades por ser un derivado del grafito, promete una alternativa viable a este problema al ser empleado para elaborar la fibra sintética utilizada en chalecos antibalas. Gracias una investigación de la Universidad de Massachussetss-Amherts, en Estados Unidos, sabemos que las láminas microscópicas de grafeno son 10 veces más resistentes que las macroscópicas de acero cuando se le dispara a una velocidad de 600 metros por segundo.

¿Cómo funciona el grafeno para detener una bala?

Cuando se impactó una bala minúscula contra las láminas de grafeno, la energía cinética del proyectil se disipó estirándose en forma de cono en el punto de contacto. Después las moléculas del compuesto se quebraron y disiparon la energía hacia afuera de manera radial.

A partir de estos resultados (y de otros similares) surgieron proyectos para utilizar de manera exitosa el grafeno como aditivo para la fibra sintética utilizada en chalecos antibalas.

El objetivo es recubrir las fibras por fusión con nanocompuestos a base de grafeno y matriz polimérica termoplástica. Lo anterior mejoraría en gran medida la funcionalidad y el diseño de las actuales prendas de protección personal._

Gran resistencia y protección

La investigación llevada a cabo en Estados Unidos revela además que las láminas de grafeno tienen una resistencia a las balas o proyectiles dos veces más alta que la del kevlar, fibra textil a base de un polímero de tipo poliamida que actualmente se utiliza para la fabricación de prendas de protección, refuerzos, trajes ignífugos, etc.

En este mismo sentido, pero en la Universidad de la Ciudad de Nueva York (CUNY) trabajaron con láminas de grafeno para obtener el diameno, material que equipara la dureza del diamante.

Lo anterior no es más que dos láminas de grafeno juntas sobre un sustrato de carburo de silicio. El resultado es un material flexible como el papel de plata, pero con una dureza como el diamante, resistente a impactos y perforaciones.

Los estudios y pruebas a este material demostraron que cuando se le impacta, su dureza se incrementa hasta niveles extremos. Esto especialmente si el golpe es con una bala o un proyectil en un lugar específico, justo como ocurriría en la vida real.

Las proyecciones a futuro de este material en el campo de protección y militar, son bastante prometedoras, aunque aún faltan muchas pruebas para que el grafeno sea utilizado en los chalecos antibalas sin riesgos.

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