¿Qué hace que la fibra de carbono sea tan fuerte?

¿Por qué la fibra de carbono es tan fuerte?
La fibra de carbono está hecha de filamentos de carbono cristalino. Son aproximadamente 100 veces más pequeños que un cabello humano. En números exactos, 0.0002-0.0004 pulgadas de diámetro.

El precursor de fibra de carbono más común utiliza poliacrilonitrilo (PAN), aunque existen otras alternativas a base de carbono. En la fibra de carbono, los átomos de carbono están estrechamente unidos. Esto forma una cadena de enlaces.

La disposición única de los cristales hace que el compuesto sea excepcionalmente resistente. Esta fuerza se mejora aún más cuando se combina con otras fibras de carbono.

Por lo tanto, es la estructura unida lo que hace que la fibra de carbono sea tan irrompible. Aunque es muy ligero.

Las fibras de carbono se pueden tejer en formas permanentes. Esto permite utilizar materiales compuestos, por ejemplo, en prótesis. La fibra de carbono también es muy ligera.

Es posible que haya oído hablar de la resistencia a la tracción. Esta cualidad permite que cualquier cosa hecha de fibra de carbono soporte altos niveles de tensión antes de romperse. Esta cualidad hace que la fibra de carbono sea útil en la fabricación de aeronaves.

Además de ser extremadamente fuerte, la fibra de carbono también es increíblemente resistente al desgaste químico y al calor, lo que la hace ideal para uso industrial.

Finalmente, la fibra de carbono es resistente al calor. Cualquier producto hecho de este material no se derretirá fácilmente. Esto lo convierte en un excelente sustituto del acero.

Los productos de fibra de carbono pueden soportar un calor de hasta 1,000 W/mK.

fibra de carbono y metal
Como mencionamos anteriormente, la fibra de carbono se usa a menudo en la fabricación de aviones. Tanto la fibra de carbono como el acero tienen un alto nivel de lo que se denomina "módulo de elasticidad". Esta es una medida de la rigidez de un material, o resistencia a la deformación.

La fibra de carbono y el acero son fuertes hasta 200 GPa, que es la unidad utilizada para medir el módulo de elasticidad. Lo que ese número no tiene en cuenta es que el acero es significativamente más pesado que la fibra de carbono. Teniendo en cuenta el peso, podemos estimar que la fibra de carbono es en realidad cinco veces más resistente que el acero.