Ojeando artículos de prensa de hace unos años me he encontrado con este recorte de prensa donde se muestra el accidente del piloto de Fórmula 1 Robert Kubica en el gran premio de Canadá de 2007. ¿Cómo sobrevivió a este accidente?

Materiales compuestos

Viendo las imágenes, observamos cómo su coche, un BMW, se eleva por los aires, choca con la barrera, da varias vueltas y se detiene. El coche queda destrozado y parece que lo único que está íntegro es el habitáculo del piloto. Los sistemas de seguridad le salvaron la vida en este accidente a 300 km/h.

Estos coches tienen estructuras ligeras, resistentes y con capacidad de absorber energía y son fabricados con materiales compuestos, que forman el 80% del vehículo (habitáculo, suspensiones, cajas de cambio, etcétera). El 20% restante son piezas metálicas que están en el motor, las ruedas, o transmisiones. Pero ¿qué son los materiales compuestos?

Son aquellos que están formados por dos o más materiales de diferente naturaleza que cuando se combinan dan como resultado un material que tiene las mismas propiedades de los primeros, pero mejoradas. A los dos materiales de los que se parte se les denomina matriz y refuerzo. El primero es el responsable de las propiedades físicas y químicas del nuevo material, y protege y da cohesión al elemento refuerzo. Este último define las propiedades mecánicas del nuevo material como la elasticidad o la tenacidad. Los materiales compuestos se clasifican dependiendo del tipo de material que se utilice como elemento matriz, que puede ser metálico, cerámico o polimérico.

En la industria automovilística se han empezado a utilizar estos materiales para reducir el peso de los vehículos sin sacrificar su robustez y su seguridad. Si se disminuye el peso, se mejora el rendimiento de combustible y por tanto se reduce la emisión de gases contaminantes a la atmósfera. Un 10% en la reducción del peso permite un ahorro de un 6% a un 8% en consumo de combustible. Podemos encontrar materiales compuestos de matriz polimérica en elementos de la carrocería, como puertas y capós. También en los alerones, tapacubos, paragolpes, cantoneras y rejillas. En los componentes mecánicos del motor y en las instalaciones de climatización y eléctricas. Y en el habitáculo, salpicadero y mandos.

Las ventajas de la utilización de estos materiales en la fabricación de vehículos son varias, entre otras las siguientes:

• Reducción del peso (hasta el 50%) y mejora de prestaciones con un menor coste de fabricación.
• Mayor resistencia a la abrasión y al desgaste, sobre todo en cojinetes y casquillos.
• Mejora del sistema de amortiguación del vehículo.
• Absorción de impactos sin que se aprecien deformaciones.
• Resistencia a agentes químicos (combustibles y refrigerantes) y a la corrosión.
• Mejor aislamiento térmico.

Veamos qué tipos de materiales son los empleados en los transportes. Buscando en Internet he encontrado que los últimos trenes que se están construyendo son los llamados Maglev o trenes de levitación magnética. Se llaman así porque no tocan los raíles.

Imagen 14. Autor: Alex Needham. Dominio público

Estos trenes utilizan una gran cantidad de imanes para su sustentación y propulsión. Al no tener el tren contacto físico con el raíl, el único rozamiento que aparece es el del aire, lo que hace que la velocidad alcanzada sea muy elevada. Otra ventaja es que el nivel de ruido es muy bajo.

También tienen una serie de inconvenientes que han hecho que de momento sólo se utilicen como trenes de pasajeros, no pudiéndose utilizar como trenes de mercancías. Uno de estos inconvenientes es el gran consumo de energía que necesitan para mantener y controlar la polaridad de los imanes y el alto coste de las infraestructuras necesarias para su construcción, las vías y el sistema eléctrico.

En la imagen podemos ver el tren que une Shanghai con su aeropuerto. Este tren alcanza una velocidad máxima de 431 km/h y una velocidad media de 250 km/h. El trayecto que recorre es de 30 km, tardando solamente 7 minutos 20 segundos.

• Trenes con suspensión electromagnética, EMS.
• Tenes con suspensión electrodinámica, EDS.