El jurado del Premio a la Mejor Tesis Doctoral, conformado por la Junta Directiva de la Asociación Española de Materiales Compuestos (AEMAC) falló en favor de Xoan Xosé Fernández, por la tesis “Development of a multifunctional composite structure with self-sensing properties”. A este premio que otorga AEMAC desde 2011, optan doctores que han presentado su tesis en universidades españolas durante los dos años previos a la convocatoria y consta de un diploma y un premio de 2.000 € que financia el comité organizador de MATCOMP.

Los criterios de evaluación del jurado valoran: calidad científico-técnica, originalidad del tema tratado, resultados obtenidos, internacionalización de la tesis y aplicabilidad práctica.

La tesis de Xoan Xosé se enmarca en el desarrollo de técnicas de inspección continua para evaluar el estado de las estructuras de las aeronaves, cada vez más complejas y con mayor presencia de materiales compuestos. En concreto, dentro de estas técnicas de monitorización de la salud estructural (SHM, de sus siglas en inglés), se ha centrado en su utilización en uniones adhesivas: “Se ha trabajado con la incorporación de nanopartículas de carbono, las cuales, al ser incorporadas en un polímero, crean redes conductoras que son sensibles a la deformación y a la presencia de grietas u otro tipo de defectos. De esta manera, mediante el empleo de sensores, podemos obtener, a partir de la respuesta eléctrica del material, información sobre cómo se encuentra, de manera análoga a cómo funcionan los receptores neuronales en el cuerpo humano”, explica el autor.

Para conseguir este objetivo, en primer lugar, ha trabajado en el desarrollo de modelos teóricos que permitan explicar el comportamiento de estas redes. Se ha visto cómo, por ejemplo, la geometría de las nanopartículas o su estado de dispersión dentro del polímero, son dos parámetros críticos que afectan a las propiedades eléctricas del material.

Posteriormente, se han aplicado de manera práctica esos conocimientos teóricos, en particular, al desarrollo de uniones adhesivas que actúan como sensores. “Básicamente, estas uniones están formadas por adhesivos dopados con nanopartículas conductoras. Se ha observado que, mediante medidas de resistencia eléctrica, es posible evaluar el estado de la unión, siendo capaces, por ejemplo, de detectar posibles despegados o puntos de iniciación de grieta”, sostiene Xoan Xosé.

Estos ensayos se han hecho, no solo a nivel de laboratorio en probetas de pequeño tamaño, sino también en elementos más grandes, más similares a los que encontramos en un avión, mediante colaboraciones con empresas como TEAMS o Airbus. “Los ensayos han arrojado resultados muy prometedores dentro del campo y suponen un primer paso para una futura implementación industrial, pudiendo reducir los costes asociados al mantenimiento de estas estructuras al tener una información continua del estado del material”, concluye el premiado.

Fruto de este trabajo y de desarrollos posteriores a la tesis, se han publicado más de 20 artículos científicos en revistas de alto índice de impacto, demostrando el interés de la temática desarrollada. Este dato ha sido destacado por el jurado de AEMAC como uno de los elementos a tener en cuenta para que tras la segunda ronda de votación fuera considerada la mejor tesis doctoral en el ámbito de los materiales compuestos.

Un impulso para seguir investigando
Xoan Xosé es doctor ingeniero aeronáutico por la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y previamente estudió Ingeniería Aeronáutica y el Máster Universitario en Materiales Compuestos en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio (ETSIAE). Actualmente trabaja como investigador de materiales compuestos en la Universidad Rey Juan Carlos.

“Para mí, es muy relevante que la asociación a nivel nacional más importante dentro de este campo, la AEMAC, reconozca el trabajo realizado. En particular, el comité evaluador de los premios está compuesto por gente de reconocido prestigio en este sector, por lo que el hecho de que valoren tan positivamente una tesis como esta es un orgullo”, afirma Xoan Xosé. “Por otro lado –continúa– este reconocimiento sirve como inyección de ánimo para continuar mis investigaciones y las de mi grupo de trabajo en este campo. Concretamente, la monitorización de la salud estructural es un tema que está muy de moda y, tener este tipo de reconocimientos, es inspirador para saber que se está trabajando en el buen camino. Al final, lo importante es poder desarrollar tecnologías que puedan ayudarnos como sociedad y creo que los beneficios que tiene el campo en el que trabajamos son muy grandes”.

Finalmente, Xoan Xosé quiere hacer partícipe del premio AEMAC a todos sus compañeros en este camino. “Aunque el premio me haya sido concedido a mí, de manera individual, no puedo sino agradecer a toda la gente que conforma el grupo de trabajo, fundamentalmente dentro del Área de Ciencia e Ingeniería de los Materiales de la Universidad Rey Juan Carlos, así como del departamento de Materiales y Producción Aeroespacial, de la ETSIAE, puesto que esta tesis fue desarrollada en ambas universidades. Si no fuera por todo el apoyo que he recibido de mis compañeros y compañeras, evidentemente no habría sido posible llevar este proyecto a cabo”.  

Sobre AEMAC
La Asociación Española de Materiales Compuestos fue fundada en el año 1993 y es una organización sin ánimo de lucro. Conformada por los distintos agentes involucrados en el desarrollo de los materiales compuestos: Universidades, Centros Tecnológicos y de Investigación, Empresas y Pymes, Profesionales y Estudiantes. Su misión es la de servir de interacción entre la comunidad científica, técnica y empresarial para la transferencia de tecnología y gestión de conocimiento, fomentando la comunicación y difusión de actividades, promoviendo la formación especializada y representando en foros internacionales a la comunidad española de los materiales compuestos.