Page 7 - Investigación e Innovación en Materiales Avanzados 2021

MANTENIMIENTO

Los aspectos relacionados con el mantenimiento se ven también impactados por la
innovación en materiales. Tal es el caso de las posibilidades que aporta la digitalización
mediante, por ejemplo, la integración de sensores y las tecnologías conocidas como “Health
monitoring”, que permiten hacer diagnóstico en línea del estado de los componentes más
críticos mediante las tecnologías asociadas: internet de las cosas (IoT), transmisión de datos
en tiempo real y análisis basados en condición (Condition-based análisis). En este sentido,
el desarrollo de nuevos procesos de integración de estos sensores es una vía fundamental,
incluyendo sensores inalámbricos basados por ejemplo en los protocolos NFC (Near field
Comunications), pasivos, que no requieren alimentación, mediante tecnologías como la
impresión funcional 3D.

En el caso de componentes en composite y en estructuras multimaterial es igualmente
crítico el desarrollo de nuevas tecnologías de unión, mecánicas, adhesivas o hibridas;
optimizar las uniones y asegurar su correcto comportamiento a lo largo de la vida útil del
componente.

También relacionado con el mantenimiento son críticos los desarrollos en técnicas de
inspección, tolerancia al daño y reparabilidad de los materiales compuestos. Además de los
aspectos comentados sobre integración de sensores es fundamental la innovación para la
mejora del comportamiento fuera de plano de los laminados, con tecnologías que añaden
fibras en sentido del espesor tipo “Tufting” o “Stiching” o las tecnologías que permiten la
reparación automática, in situ, de los compuestos de matriz termoestable, o termoplástica,
con encintados automáticos y curados fuera de autoclave.

En el ámbito de los materiales metálicos, más o menos convencionales, resultan también de
gran interés las tecnologías de reparación de componentes dañados mediante soldadura
automatizada o fabricación aditiva, en todas sus variantes, con diferentes fuentes de calor y
tipos de aporte de material: WAAM, LMD, EBAM, etc.

ENERGÍA

La innovación en materiales es también una variable fundamental para la adopción de
nuevas fuentes de energía, tendencia de la que el sector ferroviario no es ajena. Se trata de
desarrollos de materiales para componentes capaces de gestionar y aprovechar energía de
diferentes fuentes de manera integrada, ya sea fuentes internas de energía (calor, vibración,
etc.) como externas (solar, gradientes de temperatura, etc.). Este apartado está relacionado
con la multifuncionalidad referida anteriormente (integración de células fotovoltaicas en
superficies y cristales, sistemas para “Energy Harvesting”, o almacenamiento de energía en
componentes estructurales, etc.)

Por otra parte, es de especial actualidad todo lo relativo a las tecnologías de
almacenamiento de hidrógeno como vector energético:

 Materiales para tanques presurizados (hasta 700Bar) para el almacenamiento de
hidrógeno.
 Materiales con alta capacidad de absorción másica y volumétrica de hidrógeno
(MOFs, materiales ultraporosos basados en carbono, hidruros metálicos)

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