Académico del Instituto de Ingeniería Mecánica de la Universidad Austral de Chile, Dr. Renny Guillén, se adjudicó proyecto Fondecyt Iniciación 2025 para investigar la influencia de partículas de carburo de boro (B4C) como refuerzo en el desempeño mecánico de paneles sándwich livianos con láminas de polímero reforzado con fibras de carbono (CFRP) en las caras y un núcleo corrugado.
La iniciativa titulada Corrugated fiber-reinforced composite sandwich materials for use in windturbine blades se enmarca en el área de ingeniería de materiales.
El Dr. Guillén explica que los materiales compuestos fibroreforzados son una excelente opción para sustituir a los materiales nonolíticos en muchas aplicaciones, sin embargo, estos se ven amenazados constantemente por tendencia a fallar por delaminación. Para evitarla, es indispensable la mejora de sus propiedades mecánicas y del estudio de los mecanismos que se presentan cuando esta ocurre. El uso de nanopartículas, polvos, microfibras, entre otros materiales, son incorporados a la matriz o a la fibra para incrementar la rigidez sin elevar significativamente el peso del compuesto, traduciéndose esto en una mejora de la relación resistencia-peso. Adicionalmente si se incrementa la rigidez del material aumentando su volumen, pero sin elevar significativamente el peso, esta relación se incrementa mucho más.
Los álabes de las turbinas eólicas están elaborados de material sándwich compuesto fibroreforzado. Estos están sometidos a cargas que conducen a la delaminación. Aumentar la rigidez, y la tenacidad a la fractura en los modos de falla de apertura, deslizamiento y desgarre del laminado contribuirá a prevenir la falla. Al agregar partículas de B4C se pretende incrementar la rigidez del material y mejorar la tenacidad sin incrementar el peso del compuesto.
La ejecución de este proyecto permitirá además la participación en el equipo de investigación de un estudiante del Magíster de Ingeniería Mecánica y Materiales y la de un estudiante extranjero de nivel de doctorado para realizar una estancia de investigación durante un año en la UACh.
Respecto del aporte a la formación académica, el Dr. Guillén explica que el proyecto contribuirá al estudio de la mecánica de materiales avanzada. Específicamente en Inmersión de los estudiantes de ingeniería al estudio de nuevos materiales, caracterización de materiales, introducción al área de la nanotecnología. Así como Detección de daño, modos y mecanismos de falla de los materiales ortotrópicos y Manufactura de materiales tipo sándwich y fibroreforzado.
El equipo de investigadores liderado por el Dr. Guillén está compuesto además por el Dr. Wilmer Velilla Díaz de la Universidad de La Serena (US), el Dr. José Kú Herrera del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), Saltillo-México y Dr. Adrián Hernández Pérez del Tecnológico de Mérida-México.