Material compuesto


Un material compuesto (también llamado material de composición o abreviado como compuesto , que es el nombre común) es un material que se produce a partir de dos o más materiales constituyentes. [1] Estos materiales constituyentes tienen propiedades químicas o físicas notablemente diferentes y se fusionan para crear un material con propiedades diferentes a los elementos individuales. Dentro de la estructura terminada, los elementos individuales permanecen separados y distintos, distinguiendo los compuestos de las mezclas y las soluciones sólidas . [2] [3]

Hay varias razones por las que se puede favorecer el nuevo material. Los ejemplos típicos incluyen materiales que son menos costosos, más livianos, más fuertes o más duraderos en comparación con los materiales comunes.

Más recientemente, los investigadores también han comenzado a incluir activamente la detección, la actuación, la computación y la comunicación en compuestos, [4] que se conocen como materiales robóticos . [5]

Los materiales compuestos se utilizan generalmente para edificios , puentes y estructuras como cascos de barcos , paneles de piscinas , carrocerías de autos de carrera , cabinas de ducha , bañeras , tanques de almacenamiento , lavabos y encimeras de imitación de granito y mármol cultivado . [6] [7] También se utilizan cada vez más en aplicaciones automotrices generales. [8]

Los ejemplos más avanzados funcionan de forma rutinaria en naves espaciales y aeronaves en entornos exigentes. [9]

Los primeros materiales compuestos estaban hechos de paja y barro combinados para formar ladrillos para la construcción de edificios . La fabricación de ladrillos antiguos fue documentada por pinturas de tumbas egipcias . [ cita requerida ]


Una fibra de carbono negra (utilizada como componente de refuerzo) comparada con un cabello humano
Los compuestos se forman combinando materiales para formar una estructura general con propiedades que difieren de las de los componentes individuales.
El hormigón es una mezcla de cemento y áridos, lo que da lugar a un material robusto y resistente muy utilizado.
La madera contrachapada se utiliza ampliamente en la construcción
Panel de estructura sándwich compuesto utilizado para pruebas en la NASA
Pieza compuesta de fibra de carbono.
Gráfico de la resistencia general de un material compuesto en función de la fracción de volumen de fibra limitada por las condiciones de límite superior (isoesfuerzo) e inferior (isoesfuerzo).
La figura a) muestra la condición de isoesfuerzo donde los materiales compuestos son perpendiculares a la fuerza aplicada y b) es la condición de isoesfuerzo que tiene las capas paralelas a la fuerza. [76]
El gráfico muestra los tres modos de fractura que puede experimentar un material compuesto según el ángulo de desorientación en relación con la alineación de las fibras paralelas a la tensión aplicada.