Nanocomposites basados en el grafeno para chalecos antibalas: límite balístico y propiedades en tensión e impacto

Resumen

Los materiales nanocompuestos (nanocomposites) basados en el grafeno constituyen uno de los camposde investigación más activos en la actualidad, debido a que este nanomaterial puede mejorar de maneranotable, las propiedades de diversos polímeros. En este trabajo se fabricaron varias placas laminadas denanocomposites, compuestas por una matriz de resina de poliéster dopada con grafeno prístino few-layer(≤7 capas) y reforzada con tejido de fibra de vidrio, utilizando grados de dopaje comprendidos entre el0,25% y el 1% en peso. Se determinó el límite balístico (V0) de dichas placas según la norma NATOSTANAG 2920 (munición 7,62x51 mm NATO Ball, fusil de precisión Accuracy International AW), ysus propiedades mecánicas en tracción (tensión de rotura y módulo de Young) e impacto (resistenciaen impacto Charpy) según las normas ISO 527-4 e ISO 179-1, respectivamente. Se comprobó que elparámetro V0 aumenta con el incremento del porcentaje de grafeno, alcanzando un valor máximo de266,4 m/s (1% w/w), lo que supone una mejora del 72,2% respecto al laminado sin dopar. Los laminadosdopados mostraron también mejores propiedades mecánicas en tracción e impacto.Estos resultados muestran que los nanocomposites basados en el grafeno pueden aportar soluciones deinterés en el diseño y desarrollo de nuevos materiales para sistemas de protección balística personal,proporcionando mejores niveles de protección y ligereza a los operativos de las Fuerzas Armadas y losCuerpos y Fuerzas de Seguridad del Estado español.