O grupo de Aplicacións dos Láseres (LaserON) da Universidade de Vigo acaba de ver recoñecido o seu traballo co primeiro premio do LIA (Laser Institute of America). O galardón ‘William M. Steen Award’ outórgase a organizacións cunha significativa innovación no uso de láseres para o procesamento avanzado de materiais. En concreto, os investigadores da Escola de Enxeñaría Industrial acadaron esta distinción polo desenvolvemento dun proceso que permite, por primeira vez, conseguir nanofibras de vidro sen limitación de lonxitude. Patentado e bautizado como Cofiblas (Continuous fiberizing by laser melting – fibrado continuo por fusión láser), combina un láser de alta potencia e un chorro supersónico de aire para quentar e moldear o material de partida, conseguindo fibras de vidro continuas e dun espesor que pode ser controlado a vontade, entre 300 nanómetros e 30 micras. Para facerse unha idea, os investigadores apuntan que un cabelo humano medio ten un espesor de 70-80 micras.
A catedrático Juan Pou, coordinador do grupo, considera que recibir este galardón é unha “enorme satisfacción” por tres razóns. Por unha banda, porque é un premio colectivo, que recibe todo o grupo de investigación que leva máis de 25 anos traballando nas aplicacións dos láseres na EE Industrial. “Gustaríame facelo extensivo a todas as persoas que nos axudaron durante todo este tempo, incluído o persoal de administración e servizos”. En segundo lugar, remarca que é un premio “no que compiten as institucións de investigación e desenvolvemento no campo da tecnoloxía láser máis relevantes de todo o mundo”, dende EEUU e Europa a Xapón ou China… “competimos por este premio e foi para a nosa Universidade”. De feito, os investigadores da UVigo fixéronse coa distinción por diante do NIST (National Institute of Standards and Technology), de EEUU, e da empresa alemá de tecnoloxía láser Precitec, que acadaron o segundo e terceiro lugar respectivamente. Finalmente, Pou destaca tamén o feito de que o premio leve o nome do profesor William Steen, “pioneiro na aplicación do láser para o procesamento de materiais, con quen o estrañado profesor Mariano Pérez-Amor, fundador do noso grupo de investigación, iniciou unha colaboración e amizade nos anos 80 que perdura hoxe en día entre nós e o xa retirado profesor Steen”.
A entrega do premio, debido á crise da covid-19, tivo lugar no marco do Congreso Internacional sobre as Aplicacións dos láseres e a electro-óptica, Icaleo, celebrado en modalidade virtual, retransmitido dende a cidade estadounidense de Orlando, en Florida.
O principal aspecto innovador deste proxecto reside en que, ata o momento, tan só se podía producir fibra de vidro deste espesor cunha curta lonxitude, limitando as aplicacións para as que poderían utilizarse. Con este novo proceso “pódese producir unha fibra continua, que pode ser fiada ou tecida, o que facilita a súa manipulación, abre a porta a un maior número de aplicacións e elimina un dos riscos que se asocian aos nanomateriais: a seguridade das persoas, xa que, ao ser tan longa, non pode ser inhalada accidentalmente”.
Os investigadores de LaserON destacan o “laborioso traballo que supuxo a posta a punto deste novo proceso” e amósanse convencidos de que abrirá novas posibilidades. “A fibra de vidro é moito máis barata que outros materiais que se empregan actualmente, como a fibra de carbono ou o kevlar”, remarcan. Ademais pode reciclarse moi facilmente e o material de partida -a sílice- é moi abundante nas rochas, solo e area e resiste mellor a radiación solar que a fibra de carbono”.
Das propiedades físicas das fibras obtidas a través deste proceso, os investigadores da UVigo destacan a súa gran flexibilidade e resistencia. Por todo isto, este material resulta de interese para reforzar materiais nanocompostos ou para producir composites flexibles destinados a aplicacións de optoelectrónica. Ademais, ao non arder, poderíase incorporar a téxtiles ignífugos e de altas prestacións. Finalmente, apuntan que a posibilidade de incorporar compostos bioactivos no material de partida posibilitaría o seu uso en aplicacións biomédicas aínda por explorar.
Coa vista posta na explotación comercial
O grupo de investigación LaserOn conta con máis de 25 anos de experiencia ás súas costas e tense convertido nunha referencia nacional e europea no eido do procesamento de materiais con láser. O segredo do éxito radica, como recoñecen, “na conxunción de dous elementos: un grupo humano compacto e multidisciplinar con experiencia comprobada neste campo e o parque láser dispoñible”. Como explican os investigadores, o conxunto de equipos, principalmente fontes de láser de alta potencia e equipos auxiliares, constitúen unha infraestrutura única na península ibérica e é un dos dez máis relevantes en Europa neste campo”.
No proxecto Cofiblas comezaron a traballar hai máis de dez anos, apostando por levar a cabo un desenvolvemento teórico inicial, con múltiples simulacións matemáticas. Grazas a estes resultados abordouse a construción dun sistema experimental co que se realizaron múltiples probas, “co obxectivo de axustar os parámetros que permiten un perfecto control de todo o proceso”. A partir de agora, o seu traballo centrarase en buscar unha posible explotación comercial do proceso, para o que será necesario adaptalo a unha escala industrial.
