{"id":84285,"date":"2009-03-01T00:00:00","date_gmt":"2009-03-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2009\/03\/01\/sin-rozamiento\/"},"modified":"2017-01-20T18:41:02","modified_gmt":"2017-01-20T20:41:02","slug":"sin-rozamiento","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/sin-rozamiento\/","title":{"rendered":"Sin rozamiento"},"content":{"rendered":"
\"Protecci\u00f3n

Eduardo cesar<\/span>Protecci\u00f3n contra desgaste en piezas industrialesEduardo cesar<\/span><\/p><\/div>\n

Una delgad\u00edsima pel\u00edcula de un material nanoestructurado elaborado a base de carbono amorfo, conocido como carbono diamante, tuvo un buen desempe\u00f1o en lo que hace a reducir el rozamiento y el desgaste de piezas industriales, en este caso, anillos de material cer\u00e1mico. La simple aplicaci\u00f3n de esta pel\u00edcula, de algunos micrones de espesor, unidad equivalente a la mil\u00e9sima parte de un mil\u00edmetro, desarrollado en la Coordinaci\u00f3n de Programas de Posgrado en Ingenier\u00eda (Coppe) de la Universidad Federal de R\u00edo de Janeiro (UFRJ), produjo desgaste nulo despu\u00e9s de 419 horas en funcionamiento. Este experimento se realiz\u00f3 con un anillo funcionando contra el otro en un banco de ensayos, y ambos fueron sometidos a movimientos de entre mil y dos mil revoluciones por minuto (RPM), equivalentes al trayecto de 4.300 kil\u00f3metros si los anillos rodasen en una carretera. Medimos el coeficiente de rozamiento y obtuvimos un valor menor que 0,001, considerado extremadamente bajo, y desgaste virtualmente nulo, de forma an\u00e1loga a lo que sucede en los sistemas cuando se utiliza lubricaci\u00f3n con aceite, dice el profesor S\u00e9rgio de Souza Camargo J\u00fanior, del Programa de Ingenier\u00eda Metal\u00fargica y de Materiales de la UFRJ.<\/p>\n

Con este experimento y otros similares realizados en varios laboratorios en el mundo con carbono amorfo (que no posee estructura qu\u00edmica cristalina), tambi\u00e9n conocido por el nombre de Diamond-like Carbon (DLC), es posible pensar, en un futuro cercano, en la existencia de m\u00e1quinas y aparatos industriales, e incuso motores de veh\u00edculos, que funcionen sin aceite lubricante, siempre y cuando las partes internas est\u00e9n recubiertas con pel\u00edculas que eviten el desgaste de las piezas de material cer\u00e1mico, met\u00e1licas o incluso de goma. El DLC ya se usa en la industria para dotar de resistencia a instrumental m\u00e9dico y odontol\u00f3gico y lentes oft\u00e1lmicas, y hasta a los discos r\u00edgidos de las computadoras.<\/p>\n

La disminuci\u00f3n del rozamiento en las piezas de m\u00e1quinas y motores hace disminuir a su vez la p\u00e9rdida de energ\u00eda y mejora la eficiencia de todo el sistema. Es uno de los principales objetivos de la tribolog\u00eda, ciencia que estudia los fen\u00f3menos del rozamiento, el desgaste y la lubricaci\u00f3n en varios tipos de materiales. Otro factor importante que puede llevar tambi\u00e9n a la adopci\u00f3n en la industria de la pel\u00edcula nanoestructurada es la ostensible disminuci\u00f3n del ruido como resultado de la reducci\u00f3n del rozamiento. Asimismo, existe tambi\u00e9n el problema del descarte del aceite una vez usado, que puede transformarse en un problema ambiental, dice Camargo.<\/p>\n

El experimento cont\u00f3 con dos anillos de nitruro de silicio (Si3N4), producidos por investigadores de la Universidad de Aveiro, Portugal, bajo la coordinaci\u00f3n de Rui Silva y la colaboraci\u00f3n de investigadores del Instituto Superior de Ingenier\u00eda de Coimbra y de la Universidad de Minho. La pel\u00edcula fue desarrollada y aplicada en la UFRJ y las piezas recubiertas se enviaron a Portugal para realizar los ensayos tribol\u00f3gicos. Estas pel\u00edculas fueron producidas en condiciones especiales que no pueden describirse pormenorizadamente. Es nuestra receta de la torta y no la podemos revelar, comenta Camargo, quien a\u00fan no ha definido si registrar\u00e1 una patente de la pel\u00edcula.<\/p>\n

La prueba de la balanza –<\/strong> Los anillos empleados poseen alrededor de 4 cent\u00edmetros de di\u00e1metro y 7 mil\u00edmetros de espesor cada uno, y son id\u00e9nticos\u00a0 a los usados en los sistemas de sellado de fluidos como las bombas de agua, en sistemas de refrigeraci\u00f3n y en diversas otras aplicaciones. Camargo comenta que otros autores obtuvieron resultados similares en condiciones sumamente especiales, como por ejemplo en atm\u00f3sfera inerte o incluso en vac\u00edo. En nuestro caso, obtuvimos desgaste nulo en condiciones reales de operaci\u00f3n. Para evaluar el desgaste de las piezas despu\u00e9s del ensayo, los investigadores pesaron ambos anillos en balanzas de precisi\u00f3n en microgramos (10-6), antes y despu\u00e9s del experimento. Como las piezas clavaron exactamente la misma masa, se arrib\u00f3 a la conclusi\u00f3n de que no hubo desgaste.<\/p>\n

Las posibles aplicaciones comerciales de la pel\u00edcula desarrollada son variadas y abarcan inicialmente a las bombas de agua y a aparatos industriales, tales como compresores. Es un material sumamente vers\u00e1til que puede emplearse en varios tipos de aplicaciones, dice Camargo. Estamos en contacto con una empresa para una posible transferencia de tecnolog\u00eda, que fabrica y utiliza anillos de sellado. Ese contacto surgi\u00f3 en una conferencia que dict\u00e9 sobre el tema en el Nanotec [el Congreso Internacional de Nanotecnolog\u00eda realizado en S\u00e3o Paulo en noviembre de 2008], pues la empresa contaba con un representante en el auditorio.<\/p>\n

Mientras las negociaciones con la empresa, de la cual no puede revelar su nombre, avanzan hacia posibles ensayos de factibilidad del producto, los investigadores de la UFRJ trabajan en el desarrollo de recubrimientos similares para materiales met\u00e1licos. Si los resultados fueran positivos, se abrir\u00edan nuevas fronteras en la ingenier\u00eda de materiales.<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico<\/em>
\nVila, M. et al<\/em>.\u00a0 Ultra-high performance of DLC-coated Si3N4 rings for mechanical seals<\/a>. Wear<\/strong>.\u00a0 v. 265, p. 940-944, ene. 2008.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Una pel\u00edcula confiere puede decretar el adi\u00f3s a los aceites lubricantes","protected":false},"author":10,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[1255],"coauthors":[97],"class_list":["post-84285","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-nanotecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/84285","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=84285"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/84285\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=84285"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=84285"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=84285"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=84285"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}