Enxeñeiros da UVigo producen por primeira vez unha fibra de vidro continua 1000 veces máis fina que un cabelo

Máis de dez anos de traballo están detrás do proceso de produción por primeira vez dunha fibra de vidro continua 1000 veces máis fina que un cabelo humano. Os investigadores do grupo LaserON da Escola de Enxeñería Industrial da Universidade de Vigo idearon e desenvolveron o proceso denominado Cofiblas (Continous fiberizing by laser melting, Fibrado continúo por fusión láser), que combina un láser de alta potencia e un chorro supersónico de aire para, quentando e moldeando o material de partida, conseguir fibras de vidro continuas e dun espesor que pode ser controlado a vontade, entre 300 nanómetros e 30 micras. Science Advances, a revista irmá (on-line e en aberto) de Science, acaba de publicar o artigo Continuous fiberizing by laser melting (Cofiblas): Production of highly flexible glass nanofibers with effectively unlimited length, no que se describe o novo proceso que permite, por vez primeira, conseguir nanofibras de vidro sen limitación de lonxitude, algo que ata o de agora non era posible, quedando limitada a produción de fibra de vidro deste espesor a unha curta lonxitude, coa conseguinte limitación nas súas aplicacións.

“Con este novo proceso ideado e posto a punto polos investigadores da Universidade de Vigo, pódese producir unha fibra continua, que pode ser fiada ou tecida, o que facilita a súa manipulación, abre a porta a un maior número de aplicacións e elimina un dos riscos que se asocia aos nanomateriais: a seguridade das persoas, xa que, ao ser tan longa, non pode ser inhalada accidentalmente”, explica Félix Quintero, primeiro autor do artigo publicado por Science Advances e que tamén asinan Joaquín Penide, Antonio Riveiro, Jesús del Val, Rafael Comesaña, Fernando Lusquiños e Juan Pou, coordinador do grupo de investigación LaserON.

Flexibilidade e resistencia, características das novas fibras, que permiten múltiples aplicacións

Ademais de que a fibra de vidro é moito máis barata que outros materiais utilizados actualmente, como a fibra de carbono, ou o kevlar, e que se pode reciclar moi facilmente, as propiedades físicas das fibras obtidas a través de Cofiblas destacan, segundo os investigadores, pola súa gran flexibilidade e resistencia. “Por esta razón, resulta de interese para reforzar materiais nanocompostos e para producir composites flexibles destinados a aplicacións de optoelectrónica. Ademais, ao non arder, poderíase incorporar a téxtiles ignífugos e de altas prestacións”, sinala Juan Pou, que tamén apunta que a posibilidade de incorporar compostos bioactivos no material de partida, permitiría o seu uso en aplicacións biomédicas, aínda por explorar.

O traballo desenvolvido ata o de agora polos investigadores do grupo LaserON centrouse na optimización do proceso, polo que para avanzar cara unha posible explotación comercial do mesmo, cómpre adaptalo a unha escala industrial. “Polo de agora, o grupo de investigación conta con financiamento a través dun proxecto de I+D do Ministerio de Ciencia e Innovación e a axuda para a Consolidación de Grupos de Referencia Competitiva da Xunta de Galicia”, detalla Pou.

Unha década de traballo para un grupo con 25 anos de existencia

A posta a punto de Cofiblas supuxo máis dunha década de traballo do grupo LaserON, que apostou por levar a cabo un desenvolvemento inicial con múltiples simulacións matemáticas, grazas a cuxos resultados foi posible abordar a construción dun sistema experimental. “Con este sistema realizáronse numerosas probas co obxectivo de axustar os parámetros que permiten un perfecto control de todo o proceso”, explica Félix Quintero, que lembra que os primeiros pasos se deron ao abeiro do proxecto europeo Iberomare. Esa liña de investigación non se abandonou e o grupo participa neste intre no proxecto BlueHuman, cofinanciado por Interreg Espacio Atlántico, que reúne a grupos de investigación e empresas que procuran dar valor a produtos e subprodutos mariños, desenvolvendo, a través de biotecnoloxía solucións innovadoras no campo da medicina, o coidado da saúde e o benestar.

Con integrantes nas súas filas con máis de 25 anos de experiencia no procesamento de materiais con láser, o grupo LaserON conta ademais con fontes de láser de alta potencia e equipos auxiliares, que conforman unha infraestrutura única na península ibérica e que está entre as dez máis relevantes de Europa neste campo.