Un equipo del Laboratorio Federal Suizo de Ciencia y Tecnología de Materiales (Empa) dio un paso para enfrentar uno de los mayores desafíos de los compuestos ligeros reforzados con fibra: qué hacer con ellos cuando llegan al final de su vida útil. El avance es una resina epoxi que, además de ser resistente y liviana y ofrecer seguridad ante incendios, podría someterse a reciclaje termomecánico, algo hasta ahora difícil de lograr con estas formulaciones.
El desarrollo se realizó en cooperación con Elantas, empresa del grupo químico alemán ALTANA, dentro de un proyecto apoyado por Innosuisse, la agencia suiza de fomento a la innovación. Los materiales estudiados forman parte de estructuras multicapa, conocidas como “sándwich”, que se emplean en pisos de cabina de aviones y de trenes. En estas piezas, un núcleo de panal de aramida está unido a capas tejidas de fibra de vidrio o de carbono mediante resina epoxi, obteniendo un balance entre resistencia y peso.
Sin embargo, al terminar su vida útil, este tipo de resinas curadas resulta difícil de reciclar: no se funden ni se remodelan de forma convencional, y separar químicamente sus componentes es complejo. Como consecuencia, los componentes suelen terminar en vertederos o incinerados, lo que añade costos y dificulta la gestión ambiental.
Para revertir esa limitación, los investigadores de Empa añadieron un aditivo a base de fósforo durante la fabricación de la resina. Este aditivo confiere propiedades ignífugas y, al mismo tiempo, permite ablandar y reconfigurar el epoxi curado bajo condiciones específicas, habilitando un reciclaje termomecánico. El material resultante conserva, en gran medida, las propiedades mecánicas del epoxi tradicional y satisface los requerimientos de seguridad contra incendios del sector.
El profesor Sabyasachi Gaan, de Empa, indicó que convertir un material en ignífugo a menudo altera otras características, por lo que el equipo siguió trabajando para minimizar ese trade-off. Más allá de modificar la resina, los investigadores y Elantas desarrollaron un proceso para recuperar por separado los distintos componentes: con un disolvente adecuado y calor, la configuración multicapa puede descomponerse en el panal de aramida y en las capas de fibra tejida. Incluso la resina epoxi podría recuperarse a partir de la solución, aunque ese aspecto requerirá estudios futuros.
La relevancia económica y ambiental es notable: panal de aramida y fibra de carbono tienen costos elevados, por lo que su recuperación podría generar beneficios significativos. El progreso podría tener aplicaciones especialmente valiosas para interiores de aeronaves y trenes, donde la combinación de ligereza, resistencia y seguridad es crítica. En paralelo, la idea es avanzar hacia métodos de recuperación de cada componente para darle otra vida a estos materiales al final de su ciclo.