Investigadores estadounidenses han evaluado con éxito el uso de espuma metálica compuesta (CMF) como una barrera efectiva contra impactos de alta energía en vagones de tren utilizados para transportar sustancias peligrosas. Esta innovación, mucho más ligera que el acero sólido, logró absorber impactos que normalmente perforarían placas metálicas convencionales.
La CMF está formada por esferas huecas de metales como acero inoxidable o níquel, integradas en una matriz metálica. Esta configuración le otorga gran resistencia a la compresión, capacidad de absorción de impactos y aislamiento térmico superior.
Resultados contundentes en pruebas de perforación
El equipo de ingeniería sometió al material a una prueba de impacto controlado con un vagón de 136 toneladas en movimiento. El vagón incluía un indentador de acero que alcanzó una velocidad de 8,4 km/h antes de golpear placas de acero utilizadas en vagones cisterna. Mientras que el acero convencional fue perforado con facilidad, un panel de CMF de poco más de 3 cm de grosor logró desviar la energía, evitando la perforación.
Los resultados fueron tan eficaces que el indentador rebotó tras el impacto, dejando solo una abolladura superficial en el acero.
Además del trabajo experimental, los investigadores desarrollaron un modelo numérico que permite calcular con precisión el grosor necesario de CMF para una protección específica. Esto representa una ventaja en costos y eficiencia, permitiendo adaptar el uso del material según las necesidades de cada tipo de carga o estructura.
Aplicaciones extendidas de la espuma metálica
Más allá de su uso en trenes, las propiedades de la espuma metálica compuesta hacen que sea ideal para la industria aeroespacial, el blindaje de vehículos y la protección térmica de materiales sensibles como residuos nucleares o explosivos.
El estudio, financiado por el Departamento de Transporte de EE. UU. y publicado en la revista Advanced Engineering Materials, subraya el potencial de los CMF como alternativa viable al acero en entornos de riesgo. La autora principal, Afsaneh Rabiei, ha dedicado gran parte de su carrera al desarrollo de este tipo de materiales, y considera que su aplicación a escala industrial podría redefinir los estándares de seguridad en logística de alto riesgo.
Estos resultados indican que podemos construir estructuras más livianas y seguras, reduciendo los riesgos sin sacrificar resistencia estructural.
Señaló Rabiei en la publicación científica.
Con su combinación de ligereza, resistencia mecánica y aislamiento térmico, la CMF se posiciona como una solución integral para enfrentar los desafíos en la protección de materiales peligrosos durante su transporte.
Fuente y foto interna: NC State University
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