Categor?as: Innovaci?n y tendencias en materiales pl?sticos, Instituci?n

Los materiales polim?ricos son cada vez m?s usados en los sectores donde se requieren materiales con altas prestaciones y propiedades avanzadas diversas como son los sectores de la construcci?n y transporte. Esto se debe a las grandes ventajas que presentan los materiales polim?ricos, lo que provoca la introducci?n de ?stos en muchas aplicaciones, sustituyendo a otras familias de materiales. Entre otras, tienen las siguientes caracter?sticas diferenciadoras:

• Buenas?prestaciones: Material inherentemente resistente a la corrosi?n y con alta durabilidad, as? como una gran ligereza y con una alta relaci?n resistencia/peso.
• Libertad de dise?o: Permite formas complejas y variedad de procesos de fabricaci?n.
• Permite altos vol?menes de producci?n a bajo coste.

Otro de los sectores donde los materiales polim?ricos tienen un gran potencial es el de las telecomunicaciones, donde existe la necesidad de disponer de materiales que sirvan como barrera ante la radiaci?n electromagn?tica. Los avances en las t?cnicas de s?ntesis, funcionalizaci?n y dopaje han permitido aprovechar las ventajas de estos materiales al mismo tiempo que ofrecer la capacidad de apantallar las ondas electromagn?ticas, sirviendo como materiales de blindaje.

?Qu? es el apantallamiento electromagn?tico y qu? es un material de blindaje?

El apantallamiento electromagn?tico (EMI-Shielding) es la capacidad de bloquear o minimizar campos electromagn?ticos a trav?s de barreras hechas de material conductor o magn?tico, en un espacio concreto. El apantallamiento puede reducir efectos no deseados respecto la interferencia electromagn?tica como son el acoplamiento de ondas de radio, campos electromagn?ticos y campos electroest?ticos. Las caracter?sticas de un apantallamiento van a depender de varios factores como son el material de uso, la geometr?a del espacio, la frecuencia del campo electromagn?tico y de la presencia de aperturas.

El material de blindaje es aquel que produce una p?rdida de ondas electromagn?ticas, actuando como barrera, es decir, provocando que gran parte de las ondas electromagn?ticas que inciden sobre el material no pasen a trav?s del mismo. Primeramente, la onda es parcialmente reflejada por la superficie y, posteriormente, parte de las ondas transmitidas (no reflejadas) son atenuadas cuando pasan a trav?s de dicho material. De esta forma, se distinguen dos efectos de p?rdida electromagn?tica, la reflexi?n y la absorci?n. Por lo tanto, la Efectividad del Apantallamiento (Shielding?Effectiveness) de un material de blindaje es igual a la suma de ambos efectos, y cuantifica el campo electromagn?tico que se evita que pase a trav?s del mismo.

Aplicaciones de los materiales de blindaje

Los blindajes tienen un amplio campo de aplicaciones funcionando como material de apantallamiento electromagn?tico. Se utilizan, entre otros, en instrumentaci?n sanitaria (aparatos de Resonancia Magn?tica), en salas o armarios de conservaci?n de datos inform?ticos, en componentes electr?nicos o sensores sensibles al ruido electromagn?tico, en la protecci?n de transformadores o alimentadores, o en el aislamiento de las bater?as de los veh?culos el?ctricos. En el caso de querer aislar un foco de emisi?n, o en el de querer inmunizar un espacio/equipo concreto, la soluci?n m?s com?n es la de instalar paneles o recubrimientos apantallantes. De esta forma, se pueden cubrir las paredes, techo y suelo del espacio donde se encuentra el equipo. Por el contrario, en el caso de elementos m?s peque?os, la mejor opci?n es cubrir el equipo/componente con una carcasa exterior.

 

?Qu? es la constante diel?ctrica y qu? es un material radomo?

La constante diel?ctrica es una magnitud f?sica que nos cuantifica la capacidad de un material para acumular carga el?ctrica, por lo tanto, a menor constante diel?ctrica menor acumulaci?n y menor apantallamiento electromagn?tico.

El requisito principal para que un material se considere radomo es que, siendo preferiblemente opaco a la luz visible, sea transparente a las ondas electromagn?ticas. Por ello, los radomos son materiales diel?ctricos de muy baja p?rdida. De hecho, un material ideal para tener la funcionalidad de radomo tendr?a una constante diel?ctrica de 1, equivalente al aire a efectos pr?cticos. Los materiales con constantes diel?ctricas m?s cercanas a 1 suelen ser los mejores para el dise?o de un radomo.

Aplicaciones de los radomos

Los radomos tienen como principal aplicaci?n la protecci?n de antenas. El empleo de estos materiales ayuda a reducir la carga del viento sobre la propia antena y la estructura, y evita la acumulaci?n de hielo, adem?s de otros efectos ambientales adversos. Existen, principalmente, 2 tipolog?as de protecciones tipo radomo. Uno de estos tipos son las cubiertas laterales, que se presentan con diferentes configuraciones (esf?rica, c?nica o plana), y que se colocan en la estructura de la antena de forma contigua a la/s zona/s que se quiere/n resguardar, protegi?ndolas lateralmente. El otro tipo son las cubiertas exteriores, que no forman parte de la estructura de la antena, sino que forman una estructura propia que envuelve completamente la antena y que, por lo tanto, la aloja en su interior. Existen casos de radomos externos en los que la misma estructura del objeto es la que cumple adicionalmente esta funci?n, como por ejemplo el fuselaje de los aviones. Los radomos externos son los m?s comunes.

El papel de los materiales polim?ricos en la evoluci?n de los blindajes y radomos

Gracias a su gran versatilidad, a sus diversas prestaciones, a su gran ligereza y a su bajo coste, los materiales polim?ricos se ofrecen como una alternativa altamente competitiva para la obtenci?n de un amplio rango de soluciones en radomos, donde cada aplicaci?n concreta puede encontrar su soluci?n ?ptima.

Adicionalmente, los desarrollos llevados a cabo en este campo est?n permitiendo realizar importantes avances tecnol?gicos. De hecho, se est?n desarrollando materiales de blindaje basados en pol?meros termopl?sticos, en pol?meros termoestables y en composites de fibra continua que permiten reducir el peso respecto a las soluciones basadas en componentes met?licos y que consiguen una alta efectividad en el apantallamiento electromagn?tico. Estos materiales tienen un especial potencial en aplicaciones relacionadas con la movilidad sostenible. Pero tambi?n se est? desarrollando materiales radomos basados en composites de fibra continua que permiten la integraci?n de antenas de diferentes tipolog?as. Esto abre la puerta al desarrollo de nuevos productos, como mobiliario urbano o del hogar, adaptados al actual reto del IoT (Internet of Things) y de las ciudades inteligentes.

 

En AIMPLAS estamos llevando a cabo diversos proyectos de I+D relacionados con esta tem?tica. Algunos de estos proyectos son FLEXOTRONICA o EPLAST, proyectos financiado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE), en los cuales se han desarrollado, entre otras cosas, diferentes tipolog?as de materiales polim?ricos para blindaje y materiales polim?ricos para blindaje.

Art?culos relacionados

Composites avanzados para aplicaciones de altas prestaciones

El pl?stico se pone en ?rbita: innovaci?n en aeron?utica

AIMPLAS desarrolla proyectos para impulsar la movilidad sostenible gracias a nuevos materiales respetuosos con el medio ambiente y con altas prestaciones

» Publication Date: 23/02/2022

» More Information

« Go to Technological Watch