1. ¿Qué es la fibra de carbono y por qué es más ligera y resistente que el hierro?
La fibra de carbono es, tal como indica su nombre, un material formado por filamentos muy finos de carbono. Para usarla, estos hilos se agrupan en haces y se endurecen [1].
Si comparamos su peso con el del hierro del mismo tamaño, la fibra de carbono pesa solo una cuarta parte. A pesar de ser tan ligera, su resistencia a la fuerza de tracción es mucho mayor que la del hierro [1].
2. Los primeros pasos: el foco de Edison y el bambú de Kioto
Hacia 1880, el inventor Edison intentaba crear focos que brillaran durante mucho tiempo y probaba diversos materiales. Experimentó con madera, hilo e incluso cabello, pero no daban buenos resultados fácilmente [2].
Finalmente, encontró que el filamento hecho de bambú tostado (carbonizado) era la mejor opción. En particular, el bambú de Yawata, en Kioto, Japón, duró más tiempo. Se dice que este bambú permitió que el foco brillara durante aproximadamente 1,000 horas [2].
3. Cómo creó un investigador japonés la fibra de carbono moderna en 1959
La base de la fibra de carbono que usamos hoy en el mundo también fue creada por un japonés. En 1959, Akio Shindo, investigador en un laboratorio de Osaka, descubrió que al tostar ciertas fibras se obtenía una fibra de carbono resistente [3].
Shindo patentó este método y luego enseñó la tecnología a muchas empresas. Esto es una de las razones por las que Japón sigue liderando la industria de la fibra de carbono a nivel mundial [3].
Un detalle interesante: esta iniciativa de difundir la tecnología a toda la industria, en lugar de que una sola empresa la monopolizara, fue bautizada más tarde por el Ministerio de Economía, Comercio e Industria como el «Modelo Shindo». Se considera un ejemplo para las instituciones públicas de investigación [3].
4. Cómo se fabrica: las hebras blancas de acrílico se calientan en dos etapas hasta volverse negras
La fibra de carbono no es negra desde el principio. Primero, se fabrican hebras blancas de acrílico. Estas se calientan lentamente con fuego a unos 200 °C o 300 °C en presencia de aire [4].
Luego, se calientan con un fuego mucho más intenso, superior a 1,000 °C, en un lugar sin aire. Así, los elementos distintos al carbono se eliminan de la hebra y queda una fibra negra en la que queda el carbono [4].
6. Para qué se usa la fibra de carbono: desde cañas de pescar hasta cohetes
La fibra de carbono se utiliza en muchas herramientas aprovechando sus características de ser ligera y resistente, como en cañas de pescar, cuadros de bicicletas y palos de golf. También se emplea en aviones y en satélites artificiales que viajan por el espacio [6].
7. Cómo reconocer la fibra de carbono en objetos de tu casa
Si tienes en casa una caña de pescar, una bicicleta o raquetas de tenis o bádminton, fíjate si tienen piezas negras y brillantes. Al tomarlas, es posible que te sorprenda lo poco que pesan [6].