La fibra de carbono es un material formado por fibras de 50-10 micras de diámetro, donde sus principales componentes son átomos de carbono. Los átomos están unidos entre sí en cristales que son más o menos alineados en paralelo al eje longitudinal de la fibra. La alineación de cristal da a la fibra de alta resistencia en función del volumen. Para formar un hilo se unen varios miles de fibras de carbono trenzados entre si.
Las principales propiedades que aporta la fibra de carbono a la construcción son:
Alta resistencia mecánica
Baja densidad
Bajo peso
Alto aislamiento térmico
Estabilidad dimensional
Resistencia a la erosión/abrasión
Láminas, tubos y varillas de fibra de carbono; pueden ser diseñados en diferentes tamaños y dimensiones; así como, la aplicación de color al tejido.
Japón está siendo pionero en el uso de este material en la construcción. Debido a los constantes movimiento sísmicos que sufre el país, se han puesto en uso para protección de sus estructuras.
Un ejemplo de ello es la remodelación del antiguo edificio de la oficina central de Komatsu Seiren utilizando varillas de fibra de carbono como primer refuerzo antisísmico del mundo.
El nombre comercial nombrado a este invento japonés es Cabkoma strand rod; y no es más que la unión de los hilos de fibra de carbono compuesto con termoplástico y convertidos en varillas para la construcción. En su composición se usa una línea interna de fibra de carbono, con una capa exterior cubierta con fibra sintética y fibra inorgánica. Para unirlos se utiliza una resina termoplástica.
Mediante pruebas en campo se logró el resultado de que su resistencia es alta a la tracción, siendo el esfuerzo sísmico más ligero del mundo. Aunque la varilla se presenta a la vista delgada es muy fuerte estructuralmente y en cuanto a su calidad estética es superior a la varilla de acero. Otra de las principales ventajas que ofrece el uso de este material es la rebaja en costos y una fácil manipulación del producto; además, de ofrecer la posibilidad de funcionar como transmisor y regulador lumínico en los edificios.
El arquitecto Kengo Kuma fue el encargado del diseño de esta estructura antisísmica que envuelve y protege al edificio. La cortina deja algunas aberturas que permiten atravesarla e ingresar al edificio. El trabajo se complementó con refuerzos que reemplazan los barandales de las escaleras. En este caso, las varillas toman la altura del entrepiso.
El concepto del proyecto de Kuma se asemeja a un velo que cae sobre la construcción, creando una cortina de varillas en el exterior. En caso de producirse un sismo, las varillas de fibra de carbono trenzadas tomarán los movimientos ascendentes y descendientes que generan cargas de tracción y compresión sucesivamente, mientras que cada cara contribuye a tomar los esfuerzos horizontales en todas las direcciones. La fibra de carbono es una de las mejores formas de absorber ondas de choque sin añadir volumen. Tiene una resistencia a la tracción muy elevada; de hecho, es tan fuerte como el acero, pero 90 por ciento más ligero.
Esta nueva tecnología, en caso de avanzar con su utilización generalizada en otros campos de la construcción, podría salvar muchas vidas. Por el momento la única desventaja que se presenta es que sólo puede ser usado en construcciones de tamaño medio.
Por otro lado, también es importante señalar que debido a las propiedades que este material aporta, su uso es cada vez más común en la industria aeroespacial, ingeniería civil, aplicaciones militares y en disciplinas deportivas.
LINKS: LAMINAS Y ACEROS
FUENTES: Noticias de Arquitectura