Investigadores españoles desarrollan un material de nanotubos de carbono que podría reducir el peso de los VE y aumentar su autonomía

Un equipo de investigadores españoles ha desarrollado un nuevo material que podría transformar los vehículos eléctricos al mejorar drásticamente la conductividad de los nanotubos de carbono. Publicada en la revista Science, la investigación del Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón y el Instituto IMDEA Materiales se centra en un proceso de dopaje químico que multiplicó por 17 la conductividad de los nanotubos, manteniendo las fibras estructuralmente intactas.

A temperatura ambiente, las fibras dopadas alcanzan aproximadamente el 40% de la conductividad eléctrica del cobre. En términos de peso ajustado, su conductividad específica supera al aluminio. Las fibras pesan aproximadamente una sexta parte del cobre y ofrecen alrededor de cinco veces la resistencia a la tracción. Las versiones anteriores de estas fibras eran resistentes y ligeras, pero carecían de capacidad de carga de corriente, lo que convierte esta ganancia de conductividad en un desarrollo crítico.

La mejora provino del tratamiento de las fibras con AlCl4-, un compuesto de tetracloroaluminato que actúa como dopante. Introducir portadores de carga sin alterar la red atómica había sido un gran desafío, y los investigadores afirman que este método lo resuelve. Preservar la integridad estructural fue tan importante como la ganancia de conductividad, ya que un conductor que falla en servicio no tiene valor práctico.

Los VE modernos llevan una carga significativa de cobre, especialmente en mazos de cables gruesos que gestionan la energía de alto voltaje. Reemplazar parte de ese cobre con un material más ligero reduce la masa del vehículo y extiende la autonomía. Una resistividad más baja a temperaturas de funcionamiento también reduce la acumulación de calor. En drones, reducir la masa del cable se traduce directamente en un mayor tiempo de vuelo, y para los desarrolladores de aeronaves, reducir peso genera beneficios desproporcionados.

El material se comporta de manera confiable en condiciones secas y muestra una tolerancia aceptable a la humedad, propiedades importantes para los estándares de certificación en transporte. En cuanto a la conductividad específica, el punto de referencia que los fabricantes priorizan más, las fibras tratadas han entrado en un territorio que merece atención seria de ingeniería. En valores máximos, superan la conductividad del aluminio en términos absolutos.

El desafío restante es la fabricación: producir fibras consistentes a escala, garantizar la compatibilidad con el hardware y establecer un perfil de costos competitivo con los metales convencionales. Si esos problemas pueden resolverse, la tecnología podría pasar de los laboratorios a los sistemas eléctricos de los VE y aeronaves de próxima generación. También será necesario desarrollar infraestructura de reciclaje para estos materiales.

Muchas empresas del sector automotriz, como Ferrari N.V. (NYSE: RACE), estarán atentas a si este nuevo material estará disponible comercialmente a gran escala y a precios que hagan económicamente viable el cambio desde el cobre.