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China ya fabrica en masa la fibra de carbono más resistente del mundo. Y eso cambia las reglas en defensa, aeronáutica y energía

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Durante décadas, el acceso a los materiales compuestos de mayor rendimiento del mundo ha sido un privilegio de unos pocos países. En materia de fibra de carbono de alto rendimiento, Japón y Estados Unidos han controlado ese mercado con una combinación de ventaja tecnológica y marcos de exportación diseñados explícitamente para mantener a China fuera.

El pasado mes de marzo vimos que ese equilibrio había cambiado, pues el grupo estatal chino CNBM (China National Building Material Group) presentó en París la primera producción en masa del mundo de fibra de carbono de grado T1200, el escalón más alto de la escala de resistencia a tracción de este material.

Qué es la T1200. Tal y como ya explicábamos hace un tiempo, en el mundo de la fibra de carbono, la letra T seguida de un número es una clasificación directa de resistencia. Cuanto mayor es el número, más fuerza aguanta el material antes de romperse. La T1200 supera los 8 gigapascales (GPa) de resistencia a la tracción, lo que la convierte en unas diez veces más resistente que el acero convencional, con una densidad que es apenas una cuarta parte de la del acero y con un diámetro de filamento inferior a la décima parte de un cabello humano.

Según contaba CCTV, un cable de poco más de dos milímetros de grosor, formado por 120.000 de estos filamentos, es capaz de remolcar un autobús lleno con 54 pasajeros.

Más compañías se suman a esta fibra. China mostró sus proezas en la JEC World de París, pero las industrias ya se han puesto en marcha. A finales de abril, PetroChina anunció la inauguración de su primer proyecto de fibra de carbono de alto rendimiento en la ciudad de Jilin, con una inversión de aproximadamente 1.300 millones de yuanes (unos 180 millones de dólares). Es relevante porque ya no es solo CNBM, pues el gigante estatal energético entra en el sector aprovechando su dominio en la cadena de suministro.

Zhongfu Shenying, filial de CNBM, por su parte, ha encargado a producir adicionalmente una nueva planta de 10.000 toneladas métricas de fibra estándar. La idea de China pasa por construir un ecosistema industrial de arriba abajo, incluyendo dominar las técnicas de producción de fibra de carbono de alto rendimiento.

China llevaba décadas sin poder fabricarla. La fibra de carbono de alto rendimiento lleva décadas en las listas de tecnología de doble uso del Acuerdo de Wassenaar, el régimen multilateral de control de exportaciones creado en 1996 con 42 países miembros entre los que figuran Japón y Estados Unidos, pero no China.

Según la China Composites Industry Association, el Acuerdo restringe la exportación de fibra de carbono de módulo elevado (a partir del grado T800) a países no miembros. Eso significa que acceder a materiales por encima de ese umbral requería, en la práctica, fabricarlos en casa o conseguirlos por vías alternativas. China no dispuso de su primera T300 hasta 2008. Desde ahí hasta la T1200 ha tardado menos de veinte años. Japón ha tardado 43 en recorrer ese mismo camino.

Cómo China ha acelerado tanto. El modelo que ha repetido muchas otras veces y en otros sectores: capital estatal, investigación desde universidades y capacidad industrial funcionando como un ecosistema coordinado, con el mismo enfoque que China ha aplicado a semiconductores, baterías o vehículos eléctricos. En este caso el protagonista es CNBM, que desarrolló la fibra a través de Zhongfu Shenying Carbon Fiber.

Zhou Yuxian, presidente de CNBM, contaba en la presentación que el país ha demostrado “capacidades completamente independientes y controlables a lo largo de toda la cadena industrial”, desde los equipos hasta la transición de laboratorio a producción en masa. Chen Qiufei, responsable de I+D de la T1200 en Zhongfu Shenying, añadía además que el nuevo grado mejora la resistencia de la T1100 anterior en más de un 14% y que permite reducir el peso de los equipos en los sectores donde se aplique en más de un 10%.

Quién lideraba el mercado hasta ahora. Toray Industries, empresa japonesa, domina el mercado global con una capacidad de producción de 29.100 toneladas anuales. También desarrolló su propia T1200 con 8 GPa de resistencia, pero hasta ahora no ha anunciado una línea de producción en masa equivalente a la de CNBM. Mitsubishi Chemical, otro gigante japonés, anunció planes para doblar su capacidad en alto rendimiento antes de 2027. La surcoreana Hyosung Advanced Materials aspira a alcanzar las 24.000 toneladas anuales en 2028. Por otro lado, en el flanco americano, Hexcel se define como el principal proveedor de fibra de carbono aeroespacial y de programas militares de Estados Unidos.

Dónde se aplica. La fibra de carbono de alto rendimiento lleva décadas presente en aviones de combate, misiles, satélites y fuselajes militares precisamente porque combina resistencia extrema con ligereza extrema. Con la T1200, la cosa va a más. Según contaba Interesting Engineering, el material podría redefinir los límites de la fabricación de aeronaves militares de quinta y sexta generación. En el ámbito civil, la aeronáutica comercial consume ya alrededor del 76% de la fibra de carbono global, y el T1200 permitiría reducciones de peso estructural adicionales en plataformas como el Boeing 787 o el Airbus A350.

En energía, los depósitos de hidrógeno a alta presión utilizan estructuras de fibra de carbono para soportar presión con el menor peso posible. China ha señalado también aplicaciones en robótica humanoide y en la llamada “economía de baja altitud” (drones, taxis aéreos y movilidad aérea urbana). La empresa espacial china Welight Technology ya opera con un cohete cuya estructura es en torno al 90% de composites de fibra de carbono, lo que reduce el peso entre un 25 y un 30% frente a diseños metálicos equivalentes.

Imagen de portada | Zhongfu Shenying

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un estudio demuestra por qué es una trampa

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Una escena habitual de cualquier verano es ver cómo la gente llega a la playa, clava la sombrilla en la arena, extiende su toalla o pone su silla debajo de la sombra y respira aliviado porque piensa que así no se quemará. El problema llega cuando se llega a casa y, tras la ducha, se ve claramente cómo la piel está quemada. 

El culpable. Esta situación, que es más común de la que pensamos, no es culpa del material del que esté hecha la sombrilla o incluso del factor de protección que le asignan a estos productos, sino que el problema está en la propia arena y al efecto rebote que tienen los rayos del Sol. 

El experimento. Para entender qué ocurre aquí, nos tenemos que ir a un gran estudio publicado en 2017, donde los investigadores llevaron a 81 participantes con piel sensible al sol a una soleada playa de Texas. En este ambiente los dejaron 3 horas y media en pleno mediodía, pero con la diferencia de que un grupo de ellos solo utilizó una sombrilla de playa estándar como protección y otro grupo solo utilizó protector solar con un factor FPS 100 sin buscar la sombra. 

Los resultados fueron demoledores, puesto que el 78% de los participantes que estaban bajo la sombrilla desarrollaron quemaduras solares, frente a un 25% en el grupo que usó la crema. Aunque si miramos el número total de lesiones, la diferencia es aún más abrumadora, ya que se registraron 142 incidencias de quemadura bajo la sombrilla, frente a solo 17 en el grupo del protector solar.

¿Cómo es posible? Para muchas personas no tiene ninguna lógica el hecho de quemarse la piel si están bajo una sombra de manera constante, pero la respuesta a esto está en el albedo, que es una métrica que define el porcentaje de radiación que refleja una superficie concreta. Y es que la luz ultravioleta no solo ‘cae’ del cielo en línea recta incidiendo sobre nosotros, sino que también rebota en el suelo e impacta desde cualquier dirección. 

Por ejemplo, sabemos que la arena de la playa refleja entre el 15% y el 20% de la radiación UV que recibe, una cifra que es mucho mayor a la que refleja el asfalto, que se queda rondando el 2%. Aunque todas estas quedan en la ‘nada’ si lo comparamos con la nieve, que sin duda es casi como un espejo, puesto que refleja un espectacular 85% de los rayos ultravioleta. 

Hay que combinarlo. Con todos estos datos no debemos caer en el pensamiento de que la sombrilla es completamente inútil, pero sí que debemos concienciarnos de la importancia de usar crema solar nada más salir de casa para evitar que esta radiación afecte a nuestra piel. Y lógicamente, también combinarlo con la sombrilla en la playa para lograr tener estos dos sistemas de protección. 

No es solo la playa. Cada vez es más común ver por la calle a personas que están con su sombrilla paseando, pero aquí tampoco se está exento de sufrir alguna quemadura porque, como hemos visto, hasta el asfalto puede reflejar la radiación ultravioleta. Es por ello que la crema solar no es únicamente un elemento que se deba usar cuando vamos a la playa o la piscina, sino que en cualquier situación donde el índice UV esté elevado. 

Imágenes | Engin Akyurt 

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Anya Taylor-Joy es una estafadora con suerte en uno de los estrenos más intrigantes de esta semana, ya en streaming

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Apple TV+ estrena hoy los dos primeros episodios de ‘Lucky‘, serie con unas cuantas estrellas en el reparto y que parte de una fórmula que la plataforma ya conoce bien: convertir una novela superventas en un éxito en streaming. En este caso adapta el libro homónimo de Marissa Stapley, publicado en 2021 y que se viralizó unos meses después, cuando fue elegido como recomendación del club de lectura de Reese Witherspoon. Desde ahí, el libro coronó las listas de ventas durante meses.

La trama, sin embargo, se aleja parcialmente del punto de partida original. En la novela, Lucky Armstrong es una estafadora que gana la lotería con un billete comprado al azar y no puede cobrarlo sin delatarse. La serie cambia el mecanismo: un atraco millonario sale mal, hace que su marido desaparezca y se ve perseguida tanto por el FBI como por un jefe de la mafia.  Sin embargo, el resultado quiere conservar el espíritu del personaje original.

Al frente del reparto, Anya Taylor-Joy regresa a la televisión por primera vez desde la memorable ‘Gambito de dama’ de Netflix. La acompañan Annette Bening como su suegra y jefa criminal, y el siempre digno de celebración Timothy Olyphant. La mencionada Reese Witherspoon, después de descubrir la novela, sigue vinculada a la historia produciéndola (no es la primera vez que lo hace, suyos fueron éxitos como ‘Perdida’ y ‘Big Little lies’), y Taylor-Joy también hace funcioners de productora ejecutiva a través de su propia compañía, Ladykiller.

En esta ocasión, ‘Lucky’ parece seguir los pasos de ‘Presunto inocente’, que partía de un best seller de Scott Turow y también contaba con un reparto de campanillas encabezado por Jake Gyllenhaal. De nuevo nos encontramos aquí con estupendos actores, un gusto por el thriller intenso (aquí aderezado con explosivas secuencias de acción) y un acabado visual, como siempre en Apple TV+, que pone a la plataforma varios pasos por delante de sus competidoras. No se hablará demasiado de ‘Lucky’, pero sin duda se convertirá en una de las propuestas a seguir de este verano.

En Xataka | 11 años después de su final, llega a ‘streaming’ y completamente gratis esta obra maestra del suspense británico

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Qué dice la ciencia sobre el “truco” de los dos ventiladores cruzados para enfriar la casa: funciona, pero con límites

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Con las olas de calor golpeando los termómetros, la desesperación por enfriar la casa sin disparar la factura de la luz nos lleva a buscar cualquier atajo. Y pese a que los nuevos aires acondicionados han demostrado que cuentan con un coste diario bajo, la realidad es que muchas personas prefieren optar por el clásico ventilador y hay maneras de optimizar su funcionamiento. 

Una idea. Algo que se ha ido popularizando en los últimos días es la posibilidad de usar dos ventiladores, teniendo cada uno en ventanas opuestas. Bajo esta premisa, la idea es que uno de ellos meta aire de la calle y el otro consiga sacarlo para lograr que la casa al final esté lo más fría posible dentro de sus posibilidades. 

Tiene respaldo. Lo que se propone aquí es llevar al extremo un concepto que lleva mucho tiempo usándose en el mundo arquitectónico para conseguir que las viviendas, de manera pasiva, puedan aclimatarse. Y es que, según los estándares de diseño y manuales de entidades como el IDAE, una ventilación cruzada bien diseñada puede reducir la temperatura interior hasta 5 °C.

La técnica de los dos ventiladores entra en la categoría de ventilación híbrida o asistida. Como detallan plataformas especializadas en arquitectura como ArchDaily o el área técnica de Tinsa, no basta con abrir ventanas al azar. Para que haya flujo, debe existir una diferencia de presión.

La idea. Al colocar un ventilador apuntando hacia el interior en la fachada más fría, que normalmente es la norte o la que da a un patio en sombra, y otro apuntando hacia el exterior en la fachada opuesta, estamos forzando mecánicamente ese diferencial de presión. El objetivo aquí es que el aire fresco empuje la masa de aire caliente estancada, expulsándola por la ventana opuesta.

Aunque eso sí, para que este flujo se acelere y sea más eficiente, la abertura por la que sale el aire debería estar más abierta que por la que entra.

Está probado. Una tesis de la Universidad Piloto de Colombia quiso analizar la eficacia de este método de ventilación, y se vio que este sistema mostró una reducción importante de la carga térmica en un clima cálido-húmedo. Aunque aquí es importante destacar que el aislamiento térmico de la vivienda o el edificio cobra mucha importancia, como es lógico, para mantener una temperatura adecuada. 

Tiene letra pequeña. Lógicamente, estos dos ventiladores no pueden obrar milagros, y si la temperatura exterior supera los 30 grados y especialmente si la humedad relativa es alta, la ventilación cruzada pierde toda su eficacia. Lejos de refrescar, aquí se estaría energía térmica en la vivienda y forzar la entrada de aire a 35 °C con un ventilador es el equivalente a encender un secador de pelo gigante.

La mejor hora. Aquí las recomendaciones oficiales apuntan que la ventilación cruzada, forzada o natural es una estrategia que se debe dejar para la primera hora de la mañana o para la noche cuando la temperatura es considerablemente menor.

Para que el “truco de los dos ventiladores” funcione y alcance esa bajada prometida de 5 °C en la estructura de la vivienda, debes aplicarlo solo cuando la temperatura exterior caiga por debajo de la interior. A esto se le llama “ventilación selectiva” puesto que durante esas horas, la técnica mecánica de los dos ventiladores barrerá el calor acumulado en las paredes y techos durante el día. 

Imágenes | Delaney Van

En Xataka | Llevamos siglos intentando optimizar la refrigeración. Mi abuelo toledano solucionaba el calor con el invento más sencillo: puerta partida en dos

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