China logra fabricar a escala industrial un material ultraresistente que podría sustituir al acero

China lidera el campo de los materiales avanzados al lograr fabricar de forma masiva uno de los elementos más resistentes del mundo hasta el momento. Se trata de la fibra de carbono T1200, que con tan solo 2 milímetros de diámetro de este material se pueden desplazar objetos tan pesados como un camión. Este logro fue alcanzado por la filial especializada del China National Building Material Group (CNBM), Zhongfu Shenying.

La fibra de carbono T1200 soporta hasta diez veces más que el acero convencional combinado a un peso muy inferior. Esto lo hace un material idóneo para sectores de actividad aeroespaciales, de defensa y de energía avanzada.

Se trata de un logro inmenso para China ya que hasta entonces la producción de fibras de carbono de ultraresistencia se centraba en una poca cantidad de empresas, principalmente en Japón y Estados Unidos. Con la producción masiva del T1200, China batió a la empresa japonesa Toray Industries, referentes en fibras de alto rendimiento, que incluso estableció la nomenclatura global basada en la letra “T”, indicando el nivel de resistencia de tracción.

Antes que China alcanzara este hito, el grado de fibra de carbono que había liderado los últimos años en la industria de materiales avanzados era el T1100, fabricado por Toray Industries en Japón. Por su parte, en Estados Unidos domina un producto equivalente al T1100, denominado HexTow IM10 y que se utiliza en la industria aeroespacial y de defensa.

Entre las propiedades más destacadas de la fibra de carbono T1200, se encuentran:

1. Resistencia a tracción superior a ocho gigapascales (GPa): mientras que el acero convencional apenas supera el gigapascal.
2. Densidad significativamente menor a las alternativas anteriores: al tener un cuarto de la densidad del acero, permite disminuir el peso en el proceso de producción, sin comprometer la integridad estructural.
3. Filamentos de diámetro microscópico: se trata de hilos diez veces más finos que el cabello humano. Gracias a esta composición, se entrelazan miles de estos filamentos para formar cables extremadamente delgados, a la vez de resistentes.

En pruebas de la fábrica China, se demostró que un cable de apenas dos milímetros de diámetro (con una composición de 120.000 filamentos aproximadamente) puede volcar un ómnibus de dos pisos totalmente equipado. Se compartió este experimento por su impacto visual, demostrando la capacidad inmensa de este material.

El éxito radica en la fabricación masiva y estable de este material, que había sido la gran limitante de las distintas fábricas en los últimos años. Si bien lleva un proceso de producción extremadamente meticuloso, ya se comprobó su utilidad y potencial para reducir defectos microscópicos en las fibras que podrían luego dañar los productos bajo condiciones de altas exigencias.

La prioridad de la fibra T1200 de momento se encuentra en industrias y procesos altamente selectivos y particulares. Por ejemplo, en la composición de elementos aeroespaciales, estructuras para misiles o sistemas de almacenamiento de hidrógeno a alta presión. Para estos fines, los altos costos no impiden su uso.

En tanto otros sectores, como la aviación comercial, se seguirá utilizando la fibra T1000 hasta que la producción escale y los costos sean más accesibles. De todos modos, la mira ya está en el último avance de este material. Algo similar ocurre en la infraestructura civil, donde la T1200 sería idónea para puentes colgantes de tramos extensos, ya que los propios cables de acero imponen límites de diseño. Con la T1200 estos puentes tendrían estructuras más livianas y resistentes a la corrosión.

Por lo tanto, si bien la innovación de Zhongfu Shenying y del CNBM no tenga aplicaciones inmediatas en amplios sectores industriales del mundo, es un hito que rompe el monopolio histórico de esta tecnología. Al sumar otro actor en la producción industrial de fibra de carbono, cambia totalmente el equilibrio estratégico en industrias donde estos materiales son escasos.