El 19 de mayo, la empresa japonesa Toray anunció el desarrollo de una tecnología de transferencia de calor de alto rendimiento que mejora la conductividad térmica de los compuestos de fibra de carbono hasta igualarla a la de los materiales metálicos. Esta tecnología transfiere eficazmente el calor generado en el interior del material hacia el exterior a través de un conducto interno, lo que contribuye a ralentizar el envejecimiento de las baterías en el sector del transporte móvil.
Conocida por su ligereza y alta resistencia, la fibra de carbono se utiliza actualmente en la fabricación de piezas para la industria aeroespacial, automotriz, de construcción, equipamiento deportivo y electrónica. En comparación con los materiales de aleación, su conductividad térmica siempre ha sido una limitación, lo que ha impulsado a los científicos a mejorarla durante años. Especialmente en el auge de los vehículos de nuevas energías, que promueven la interconexión, el uso compartido, la automatización y la electrificación, el material compuesto de fibra de carbono se ha convertido en un elemento indispensable para el ahorro de energía y la reducción de peso de los componentes relacionados, en particular los de las baterías. Por lo tanto, resulta cada vez más urgente subsanar sus limitaciones y mejorar eficazmente la conductividad térmica del CFRP (material compuesto de fibra de carbono).
Anteriormente, los científicos habían intentado conducir el calor añadiendo capas de grafito. Sin embargo, la capa de grafito se agrieta, se rompe y se daña con facilidad, lo que reduce el rendimiento de los compuestos de fibra de carbono.
Para solucionar este problema, Toray creó una red tridimensional de CFRP poroso con alta dureza y fibras de carbono cortas. En concreto, el CFRP poroso se utiliza para soportar y proteger la capa de grafito, formando una estructura de conductividad térmica. Posteriormente, se deposita un preimpregnado de CFRP sobre su superficie, logrando así una conductividad térmica difícil de alcanzar en el CFRP convencional, incluso superior a la de algunos materiales metálicos, sin afectar a las propiedades mecánicas.
En cuanto al grosor y la posición de la capa de grafito, es decir, la trayectoria de conducción del calor, Toray ha logrado una total libertad de diseño para conseguir una gestión térmica precisa de las piezas.
Gracias a esta tecnología patentada, Toray conserva las ventajas del CFRP en cuanto a ligereza y alta resistencia, a la vez que transfiere eficazmente el calor de la batería y los circuitos electrónicos. Se prevé que esta tecnología se utilice en sectores como el transporte móvil, la electrónica móvil y los dispositivos portátiles.
Fecha de publicación: 24 de mayo de 2021
