Los investigadores de UCLAN esperan que el avión no tripulado Juno demuestre el potencial del grafeno para un uso generalizado en el sector aeroespacial.

Casi 15 años después del descubrimiento del grafeno, las propiedades del material son bien conocidas.

Su gran resistencia y alta conductividad en particular han inspirado a los ingenieros y científicos a buscar aplicaciones en todo, desde satélites hasta raquetas de tenis.

El sector aeroespacial es un sector particularmente prometedor, gracias a la muy baja masa y flexibilidad del material en comparación con su fuerza hercúlea. Los ingenieros de la Universidad de Central Lancashire (UCLAN) en Preston se encuentran entre los que investigan los posibles usos del grafeno para el vuelo.

Trabajando en colaboración con el Centro de Investigación de Manufactura Avanzada de Sheffield, el Instituto Nacional del Grafeno de la Universidad de Manchester, Haydale Graphene Industries y otros, los ingenieros han construido y comenzado a probar el avión no tripulado Juno de 3.5 m de ancho. El grafeno se utiliza en toda la aeronave para diversas aplicaciones.

En un sector tan consciente de los costos queda por verse si el material alguna vez tendrá un uso comercial generalizado, pero, si lo hace, el Juno podría señalar el camino hacia adelante.

Resistencia a los rayos

«Los aviones tienen mallas metálicas tejidas en la fibra de carbono, lo que las hace conductoras«, dice Jake Jones, líder de diseño de Juno. «Si solo tuvieras fibra de carbono sin la malla metálica, los rayos harían un agujero en ella«.

En lugar de una malla metálica incorporada, el Juno tiene una «piel de grafeno», con el material bidimensional integrado en la fibra de carbono. En el caso de un rayo, la piel conductora actúa como una jaula de Faraday y permite que la electricidad pase sin causar daños.

Una carga mas liviana

El uso de grafeno por su fuerza y ​​conductividad ahorra peso en todo el avión, dice Haydale. Este aspecto es atractivo para los fabricantes de aviones y las aerolíneas, que tienen la misión constante de reducir los requisitos de combustible por razones de costo y medioambientales.

Deshielo

El riesgo de una acumulación de hielo peligrosa ha inspirado soluciones ingeniosas desde los albores del vuelo humano. Las ‘botas’ neumáticas se inflan en las alas para romper y eliminar las capas de hielo recién formadas, el aire del motor se redirige por los bordes delanteros y, por supuesto, los aviones se rocían con productos químicos desagradables.

El equipo de UCLAN tiene una solución más simple y limpia, ya que Juno ya tiene una piel conductora de grafeno, el calor del avión no tripulado se distribuye de manera rápida y uniforme en toda la nave para evitar la formación de hielo.

Baterías de carga rápida

Una de las aplicaciones de grafeno más investigadas es el potencial del material para mejorar las baterías gracias a su alta área de superficie y conductividad. El equipo de Juno está usando baterías mejoradas con grafeno de la Universidad de Manchester que ofrecen tiempos de recarga extremadamente rápidos. En el futuro, esto podría mantener a los drones en el aire durante más tiempo.

Via: http://www.imeche.org