Ciencia: SABER UNIVERSAL

Ciencia de los Materiales

Lubricantes de cristales líquidos

NC&T | Peatóm | 27·12·2008 | 06:00 |
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Fraunhofer IWM. Máquina para ensayar el uso de cristales líquidos como lubricantes

Los lubricantes en cojinetes y engranajes aseguran que no se pierda demasiada energía por la fricción. Sin embargo, la pérdida, aunque sea relativamente pequeña, no deja de implicar el desperdiciar energía que sería deseable aprovechar. Los lubricantes hechos de cristales líquidos podrían reducir la fricción a casi cero, con el consiguiente ahorro energético.

Las cintas transportadoras de equipajes en aeropuertos, las de las cadenas de montaje en fábricas, las escaleras mecánicas, todos estos sistemas deslizantes desperdician cantidades inmensas de energía por culpa de la fricción. En las turbinas eólicas y en los automóviles también se gasta un porcentaje de la energía en la fricción, reduciendo consecuentemente el factor de eficiencia. Los nuevos lubricantes que eliminan casi por completo el efecto de la fricción podrían ser la respuesta. Una vez que han sido puestos en movimiento, los rodamientos funcionan sin apenas impedimentos.

¿Pero qué es lo que hace al nuevo lubricante diferente de los aceites que han estado usándose hasta ahora para lubricar los cojinetes? “Este lubricante está hecho de cristales líquidos como los que se utilizan en los monitores de pantalla plana”, explica Andreas Kailer, del Instituto Fraunhofer para la Mecánica de los Materiales (IWM por sus siglas en alemán) en Friburgo.

Las cintas transportadoras de equipajes en aeropuertos, las de las cadenas de montaje en fábricas, las escaleras mecánicas, todos estos sistemas deslizantes desperdician cantidades inmensas de energía por culpa de la fricción

A diferencia de los líquidos normales, las moléculas en los cristales líquidos tienen una cierta orientación; se las podría comparar con fósforos cuyas cabezas apuntasen todas en la misma dirección.

En un proyecto conjunto con el Instituto Fraunhofer para la Investigación Aplicada de los Polímeros, en Potsdam, y la compañía Nematel, con sede en Maguncia, los investigadores están analizando qué cristales líquidos son los más convenientes para su uso como lubricantes y bajo qué condiciones.

Aunque la fricción apenas cambia con la aplicación de uno u otro aceite lubricante convencional, cae casi a cero después de un rato cuando se usan los cristales líquidos. El tiempo que este descenso tarda en aparecer depende principalmente de la presión con que el cilindro móvil se aprieta contra la superficie de contacto.

Para algunos dispositivos mecánicos, la lubricación mediante cristales líquidos no será la adecuada, pero para otros será la solución perfecta.

Como hasta ahora los cristales líquidos se han producido fundamentalmente para los monitores, tienen que ser extremadamente puros, lo que los hace muy caros.

Los investigadores planean simplificar el proceso de síntesis, ya que las variedades menos puras también son aceptables como lubricantes. El equipo espera ser capaz de comercializar un lubricante de cristal líquido dentro de tres, cuatro o cinco años.

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