Pequeñas estrellas redondas

“Las microesferas tienen múltiples aplicaciones”, asegura Tom Wood, investigador del Laboratorio Corporativo de Materiales de 3M en St. Paul Minnesota, EE.UU., “y —dado su potencial— poseen la capacidad de tener aún muchas más en el futuro”.

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Pueden actuar como partículas favorecedoras del deslizamiento, haciendo que ciertos cosméticos sean muy fáciles de aplicar, pero son igualmente eficaces en otras aplicaciones donde se exigen elevadas características de resistencia.

Dado que resisten la presión de trabajo de los procesos de inyección, ciertas microesferas fabricadas por 3M aportan sus beneficios cuando se utilizan como cargas en ciertos plásticos y materiales composite, llegando a reducir el peso de determinadas piezas de automoción hasta en un 30%, o a mejorar la estabilidad de determinados termoplásticos.

En el caso de perforaciones petrolíferas o de gas, la mencionada capacidad de resistencia a la compresión las hace muy útiles en situaciones de alta presión a grandes profundidades submarinas, donde se utilizan para que los cementos y otros fluidos sean más ligeros y eficaces.

Las bajas temperaturas a esas profundidades aumentan la viscosidad del crudo, con la consiguiente dificultad de bombearlo a la superficie. En la perforación, para mejorar los procesos de extracción, se utilizan espumas que incorporan microesferas que favorecen el aislamiento de las conducciones. Jugando con la cantidad de microesferas presente en la espuma, pueden regularse a voluntad las propiedades térmicas de ésta (al contrario que en las espumas aislantes convencionales, que dependen de bolsas de aire de forma irregular y muy difícil de controlar).

Paradójicamente, las microesferas son un ingrediente extremadamente activo e importante en explosivos de uso civil donde aportan energía adicional en su aplicación en minería o construcción. Según Wood, en estos casos, las microesferas son lo menos parecido a una carga o espacio muerto. “Con ellas, la explosión se produce mucho más uniformemente, teniendo menos fallos y más fuerza”.

“Siempre que un cliente desee aumentar el rendimiento de sus piezas mediante una reducción de peso o un ahorro de energía, las microesferas de 3M tienen un papel que jugar”, manifiesta Ken Wilson, Director Técnico del Departamento de Materiales Especiales de 3M en St. Paul, Minnesota, EE.UU. “En muchas ocasiones los diseñadores o ingenieros inyectan aire en el material, bien para mejorar el aislamiento térmico o para aligerar peso. Al hacerlo, crean un posible punto de rotura. En cambio, si utilizan microesferas para el mismo fin, obtendrán mejor durabilidad no solamente en el material de partida sino también en las piezas finales”.

En la actualidad, 3M trabaja para mejorar la resistencia de sus microesferas de manera que puedan soportar las extraordinariamente altas presiones que se producen en determinados procesos productivos.

“Tenemos microesferas tremendamente resistentes, capaces de soportar presiones de 18.000 psi (1.265 kg/cm2 ó 1.241 bar),” explica Wilson, “pero ciertas operaciones de moldeo y extrusión exigen incluso más. Para llegar a ello habrá que incidir en aspectos clave como son el propio material y la forma de las esferas”.

“Según avanzamos en el proyecto, vemos la necesidad de desarrollar híbridos”, dice Wilson. “Utilizaremos vidrio, cerámica, polímeros y mezclas de todos ellos. Produciremos diferentes tamaños y hasta diferentes formas —todo lo que sea necesario para que las piezas de nuestros clientes cumplan con lo que ellos esperan”.

Puede encontrarse más información sobre el premio en www.xprize.org

Anteriormente, en Junio pasado, el “SpaceShipOne” ya se había creado un hueco en la historia al ser el primer avión tripulado, de financiación particular, que cruzó el espacio. Sin embargo, aquella ocasión no contó para el premio Ansari X ya que sus reglas estipulan que la nave debe llevar no solamente al piloto sino también el peso correspondiente a dos pasajeros más.

La nave fue construida por dos compañías, Vulcan y Scaled Composites, bajo diseño del conocido innovador en temas aéreos Burt Rutan y finaciada por el millonario Paul Allen, co-fundador de Microsoft, e incluía importantes avances tecnológicos como, por ejemplo, un material ultraligero compuesto por una espuma de base epoxi que incorporaba las microesferas de 3M.

Las microesferas de 3M han sido empleadas por Scaled Composites en otros proyectos innovadores como el “Ultralite Show Car” de General Motors y el “Global Flyer”, un avión único —actualmente en fase de ensayos de vuelo— que intentará establecer el record mundial de navegación alrededor del mundo en solitario sin paradas ni repostajes. Según Bob Marks, jefe de compras de Scaled Composites, “las microesferas 3M™ Glass Bubbles K-20 son un material fundamental para nosotros. Llevamos usándolas cerca de veinte años y en la actualidad están presentes en prácticamente todo lo que fabricamos. Hacen bastante más que reducir peso; con ellas, tenemos menor retracción en la espuma y una mayor facilidad de uso”.

Las microesferas de 3M se comercializan en España a través del Departamento de Materiales Especiales de 3M España. 3M es una compañía multiproducto con ventas de más de 15.000 millones de dólares que opera en más de 60 países y tiene una plantilla de 70.000 empleados en todo el mundo. En España, la empresa tiene su sede central en Madrid y una oficina comercial en Barcelona, además de un complejo industrial en Rivas-Vaciamadrid (Madrid)