Artículo Nro

Tribología
con
nanomateriales
Las nanotecnias permiten desarrollar nuevos materiales que presentan
un mejor deslizamiento y un menor desgaste. La Unión Europea financia
en este campo proyectos transnacionales avanzados
José-Lorenzo Vallés e Isabel Vergara

E
CONCEPTOS BASICOS
■

La tribología es la disciplina que se ocupa de la
fricción, el desgaste y la
lubricación. Una forma
de conseguir nuevosmateriales más duraderos
y usar menos lubricante
es dotarlos de estructuras
nanométricas oportunas.

■

La agrupación de proyectos NANOTRIB, iniciada en
el Quinto Programa Marco
para la Investigación y el
Desarrollo Tecnológicos
de la Unión Europea,
abarca investigaciones de
recubrimientos protectores y lubricantes en
nanoestructuras.

■

El Sexto Programa Marco
incluyó nuevos instrumentosinstitucionales
para la investigación: los
proyectos integrados y las
redes de excelencia.

48

l contacto superficial entre dos cuerpos
en movimiento relativo es un fenómeno común. Gracias al contacto y a la
fricción entre las piezas de un sistema
mecánico se transmiten movimientos rectilíneos o se los transforma en rotaciones. El
rozamiento permite que el freno actúe sobre
una rueda para detenerla, perotambién hace
que tengamos que cambiar periódicamente las
pastillas de freno del coche o las suelas de los
zapatos, desgastadas por la fricción. Además,
el rozamiento interviene en los procesos de
moldeo y conformado de las piezas de metal,
para fabricar planchas o cables, donde ejerce
un efecto negativo sobre la calidad de las superficies y el desgaste de los moldes.
Cuando se las observa a escalamicroscópica,
las superficies metálicas no son tan lisas como
parecen a simple vista. Presentan asperezas
y valles, grandes comparados con la escala
atómica, que conformarán el contacto. Para
reducir la fricción entre piezas metálicas se
añaden lubricantes, de ordinario sustancias
orgánicas que forman una película superficial
que reduce el contacto entre las asperezas.
A la ciencia que se ocupa dela fricción, el
desgaste y la lubricación de las superficies en
contacto se la denomina tribología (del griego
“tribo”, frotar). Es un área de conocimiento
multidisciplinar, que requiere contribuciones
de la química de superficies, de la ciencia de
materiales y de la mecánica.
De acuerdo con un estudio reciente, las pérdidas que sufre un país industrializado debidas
al desgaste y a la corrosión delos materiales

alcanzan el 4,5 % del Producto Nacional Bruto. Los fabricantes de automóviles, la industria
aerospacial, los constructores de maquinaria o
los productores de biomateriales han de conseguir que sus componentes no sólo tengan mejores prestaciones, sino que resulten también
más fiables y duraderos. Nuevos materiales con
mejores propiedades tribológicas contribuirán
también asalvaguardar el medio ambiente al
reducir el consumo de materias primas y el
uso de lubricantes muy contaminantes.
Aunque Europa se halla comprometida con
el reciclado, se sigue desperdiciando todavía el
13 % de los lubricantes utilizados en los procesos industriales, que acaban en el vertedero.
Para un país industrializado, por ejemplo Alemania, semejante carga representa alrededor de
300.000 toneladasanuales, que corresponden
a unos 3,5 kg por persona. Añádase que en la
mayor parte del resto del mundo la proporción de lubricantes reciclados o reutilizados es
bastante menor que en Europa, de suerte tal,
que la cantidad mundial de lubricantes que
retornan al medio alcanza los 12 millones de
toneladas anuales.
El desarrollo de la nanotecnia en los últimos años ha facilitado la obtención de nuevosmateriales con propiedades singulares y aplicaciones en múltiples áreas, de la cosmética a
la electrónica. La materia estructurada a escala
nanométrica (un nanómetro es una millonésima parte de un milímetro, 1 nm = 10–9 m)
presenta propiedades muy diferentes de las
que exhibe en su configuración ordinaria. Los
materiales nanoestructurados contienen granos
INVESTIGACION Y CIENCIA, febrero, 2008...