Una alternativa a los recubrimientos tóxicos de los buques respetuosa con el medio ambiente
Una tecnología láser novedosa desarrollada en el marco de una iniciativa financiada con fondos europeos ayudará a reemplazar la pintura convencional de los cascos de los buques.
Los láseres ultrarrápidos de alta potencia se usan cada vez más en diferentes aplicaciones industriales por su capacidad de eliminar material de casi cualquier tipo. Gracias a los cortes suaves y sin fusión que realizan, incluso a escala micrométrica, los láseres ultrarrápidos se utilizan especialmente en ámbitos como la fabricación de herramientas, donde es necesario procesar materiales duros con gran precisión. Sin embargo, estos procesos pueden requerir mucho tiempo. El proyecto MultiFlex, financiado con fondos europeos, aborda este problema mediante el desarrollo de un sistema de matriz de puntos por láser de pulsos ultracortos para conseguir que el procesamiento de los materiales se realice hasta cien veces más rápido que con los sistemas de procesamiento por láser ultrarrápido existentes.
Los científicos que participan en el proyecto han desarrollado una nueva tecnología láser antiincrustante para el sector de la navegación. Este método nuevo se utilizará para dotar a las superficies de metal o plástico de propiedades hidrofóbicas (que repelen el agua) a fin de que puedan reemplazar a los barnices tóxicos que se utilizan en los recubrimientos de los buques para impedir que algas u organismos no deseados se adhieran a los cascos.
«Aprovechando la nueva tecnología fotónica, un grupo de científicos europeos desarrollan en este momento un sistema de “matriz de puntos” por láser ultrarrápido de 1 kW que puede grabar superficies de metal o plástico optimizadas para flujos capaces de imitar la piel increíblemente eficaz de los tiburones», se menciona en una de las notas de prensa del proyecto, a lo que se añade que, «al grabar pequeñas estructuras en forma de punta en la lámina de metal o plástico, el nuevo sistema láser puede crear una superficie rugosa a escala microscópica. Esta topografía irregular puede disminuir la resistencia o inhibir el crecimiento de bacterias, algas o, incluso, balanos». Estas propiedades antiincrustantes contribuirán a reducir los costes de reparación y mantenimiento de los buques, así como las emisiones de CO2 y los gastos en combustible.
Una alternativa a los recubrimientos perjudiciales
Tal como se señala en la misma nota de prensa, el doctor Johannes Finger, coordinador del proyecto MultiFlex del Instituto Fraunhofer de Tecnología Láser ILT, comenta que, además de en los componentes marítimos, la tecnología podría aplicarse en otros ámbitos, como las aeronaves y las turbomáquinas. «Aquí, las estructuras de las superficies podrían inhibir la cavitación y, de este modo, alargar la vida útil de las hélices de los sistemas de propulsión o de las turbinas hidráulicas. Nuestro sistema fotónico también puede crear texturas de diseño o “microcavidades”». La técnica, utilizada como alternativa al grabado químico, puede ser beneficiosa para el medio ambiente.
El sistema láser desarrollado por MultiFlex «envía pulsos superrápidos de energía concentrada para extraer (o cortar) materiales con los que es notablemente difícil trabajar», añade la nota de prensa. «Como si fuese un tablero de ajedrez gigante, el sistema divide un solo haz en una rejilla de sesenta y cuatro “haces pequeños”, donde cada haz puede activarse, desactivarse, colocarse y “ajustarse” de manera individual». El método MultiFlex «extraerá más de 150 mm3 en un minuto», según el doctor Finger.
El proyecto MultiFlex (Ultrashort Pulsed Laser Processing at 1 Kilowatt Using a Flexible Multi Beam Approach, Procesamiento por pulsos láser ultracortos a 1 kilovatio empleando un método de múltiples haces flexibles) en curso finalizará en diciembre de 2021. Entre los ámbitos de aplicación más amplia de la tecnología de láser ultrarrápido se incluyen la fabricación de herramientas y moldes, la automoción, la electrónica, la impresión y el grabado.
Para obtener más información: proyecto MultiFlex
Fuente: Cordis Europa
