Un grupo de docentes e investigadores del Laboratorio de Extensión e Investigación en Materiales (LEIM), de la Escuela de Ingeniería Eléctrica, estudian nuevos materiales que, por su eficiencia y adaptabilidad, podrían utilizarse como sensores y actuadores en los diferentes procesos de las industrias automotriz, alimenticia y metalmecánica.
Los ingenieros, investigadores y docentes de la FCEIA Osvaldo Agustín Lambri, Federico Bonifacich y Fernando Lambri llevan adelante dos proyectos de investigación relacionados, uno de los cuals se denomina “Nuevos Materiales para Actuadores y Sensores Inteligentes Confiables y Energéticamente Eficientes” y al respecto Federico Bonifacich indica: “Los nuevos materiales son aleaciones ferromagnéticas con memoria de forma (FSMA), se trata de materiales inteligentes capaces de modificar sus dimensiones, en forma controlada y reversible, mediante una variación de su temperatura o mediante la aplicación de un campo magnético externo. Estos materiales pueden ser utilizados en los diferentes procesos de producción de, por ejemplo, las industrias automotriz, alimenticia o metalmecánica, o también incluso en aplicaciones específicas que van desde el accionamiento de seguros en puertas y ventanas de autos y hogares hasta el posicionamiento de paneles solares”.
“Hablamos de actuadores lineales, es decir, cuando se le aplica un campo magnético externo al material, porque éste se alarga o contrae en forma lineal. Análogamente, si estos materiales son deformados producirán un campo magnético, el cual al ser detectado convierte a estos materiales en sensores” explica Bonifacich y agrega que otra de las ventajas de los materiales es que tienen la capacidad de adaptar su forma por campo magnético, entonces como necesitan muy poca excitación para deformarse, son muy eficientes a nivel energético, y además como no tienen partes móviles son muy confiables. Por esto son aptos para aplicaciones de sensores y actuadores.
Materiales para enfriar
El otro proyecto que está desarrollando el grupo de investigación se refiere a la implementación de los materiales compuestos en refrigeración magnética, basados en aleaciones ferromagnéticas con memoria de forma (FSMA). “En esta investigación también utilizamos las mismas aleaciones, pero como para esa composición son muy frágiles, lo que le hacemos es transformarlos en polvo y colocarlas en una matriz que puede ser vidrio o matrices poliméricas, obteniendo así un material compuesto, que es maleable, manteniendo las propiedades que nos interesan de las aleaciones. Al aplicar las aleaciones al campo magnético se enfrían, entonces se puede obtener refrigeración sin compresores, sin gases, lo cual es muy amigable con el medio ambiente" explica Bonifacich.
Lo novedoso en este proyecto es la producción de materiales 4D, ya que uno de los procesos que utilizan para la obtención de estos materiales compuestos inteligentes es a partir de impresión 3D.
El Ing. Fernando Lambri es becario del CONICET y está realizando el doctorado en Ingeniería en el Laboratorio. El tema de tesis son los materiales compuestos que tienen microparticulas de aleaciones ferromagnéticas con memoria de forma. Sus directores son Federico Bonifacich y Vicente Sanches Alarcos, docente de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), España.
El LEIM
Quienes integran el Laboratorio de Extensión e Investigación en Materiales Eléctricos (LEIM) se dedican a la investigación y la transferencia de tecnología al medio productivo en temas relacionados a materiales eléctricos y magnéticos. Desde hace más de veinte años que el LEIM, bajo la dirección del Dr. Osvaldo Agustín Lambri, se vincula académicamente con universidades del exterior, con quienes mantiene convenios de cooperación internacional, como por ejemplo con la UPNA, con la Universidad del País Vasco y con la Universidad de Tecnología de Clausthal, de Alemania.
Técnicas implementadas
Las técnicas experimentales que se utilizan los integrantes del LEIM en los estudios son espectroscopía mecánica, análisis térmico diferencial, microscopía de luz y electrónica de barrido, ciclo de histéresis magnético, magnetotermogravimetría, SQUID, difracción de rayos X y de neutrones en temperatura.
