Page 5 - Investigación e Innovación en Materiales Avanzados 2021

disponer de soluciones con alta capacidad de amortiguamiento, materiales elastoméricos y
nuevos diseños de interfaz elastómero-metal.

ALIGERAMIENTO

El desarrollo de nuevos materiales, ya sean materiales híbridos, aleaciones metálicas o
materiales compuestos de matriz polimérica, se dirige, en muchos casos, a resolver las
necesidades de aligeramiento asociadas principalmente con la eficiencia energética, aunque
también con la maximización de carga de pago, con aspectos de mantenimiento, durabilidad
y explotación. Al aligeramiento de componentes de material rodante contribuyen asimismo
la integración de diferentes funciones y subsistemas.

En este apartado se pueden destacar los trabajos en el desarrollo de materiales híbridos y
estructuras multimaterial, buscando combinar las mejores propiedades de cada tipo de
material. También en la introducción de conceptos de fabricación aditiva, tanto de
aleaciones metálicas como de plásticos reforzados, que permiten alcanzar diseños
optimizados sin comprometer las propiedades resistentes.

Es importante tener en cuenta, además, la contribución de herramientas de diseño, cálculo
y simulación y optimización que facilitan estos desarrollos: simulación multiescala para la
predicción de propiedades de materiales, optimización topológica, basada en algoritmos
genéticos, etc.

Con estas aproximaciones, algunos de los proyectos de I+D actualmente en marcha arrojan
estimaciones que apuntan a reducción de peso del entorno del 30-50% en el material móvil.

TECNOLOGÍAS DE SUPERFICIE Y MULTIFUNCIONALIDAD

En este apartado se incluyen diferentes líneas de trabajo que buscan mejorar las
propiedades de los materiales añadiendo nuevas funcionalidades. Se trata, en general, del
uso de tecnologías de superficies: tecnologías se deposición de una o varias capas con
propiedades específicas, deposición por láser (LMD), pulverización catódica (Sputtering);
impresión funcional, recubrimientos y pinturas con propiedades avanzadas,
nanomateriales, etc.

Entre las funciones añadidas se pueden mencionar la mejora en resistencia al desgaste, a
agentes químicos o físicos y climáticos o atmosféricos, o la integración de funciones
eléctricas en superficies inteligentes: cableado, calentamiento, iluminación, etc., o
electrónicas, sensores, antenas, etc. Igualmente el desarrollo de soluciones de
amortiguamiento activo (Smart Damping) o pasivo, o el aprovechamiento de calor residual
o la energía disipada en vibraciones (Energy Harvesting).

Otras líneas de trabajo relacionadas con estas tecnologías son, por ejemplo, el desarrollo de
recubrimientos nanoaditivados con funcionalidad bactericida y viricida, hidrofóbica, de
más fácil limpieza. Algunas de estas propiedades se pueden también obtener mediante
técnicas de microtexturizado. De igual modo se trabaja en recubrimientos y superficies
para la mejora del comportamiento acústico y de control de radiación térmica.

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Documento de posicionamiento: Investigación e innovación en materiales avanzados con aplicación al sector ferroviario
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