La industria manufacturera, de gran presencia en el país, particularmente en el área metropolitana de Monterrey, tiene altos índices de contaminación, entre otras razones, porque cuenta con muchos procesos bajo condiciones de fricción, los cuales también pueden generar un desgaste en las herramientas de trabajo y afectar la calidad final del producto, con imperfecciones y fallas, es decir, la fricción resulta en importantes pérdidas económicas.
“Por estos motivos he dedicado gran parte de mi investigación a desarrollar nanolubricantes, un proceso que consiste en poner nanopartículas en un lubricante para mejorar las propiedades de extrema presión, antidesgaste y reducción de la fricción, incrementando la vida útil y la eficiencia en las herramientas de la industria manufacturera. Con un equipo de trabajo hemos realizado desarrollos tecnológicos de investigación aplicada, llevando los resultados del laboratorio sobre nanolubricantes a la industria, logrando un impacto ambientalmente positivo”, sostuvo la científica mexicana Laura Peña Parás, adscrita a la Escuela de Ingeniería y Tecnologías de la Universidad de Monterrey (UDEM).
En entrevista, dijo que uno de sus principales objetivos de su investigación ha sido el desarrollar nuevos nanolubricantes para la industria metal-mecánica utilizando aditivos de nanopartículas no contaminantes aplicados en los procesos más utilizados en el sector manufacturero.
Gracias a su investigación, cuenta con nueve solicitudes de patente en proceso en el país y en el extranjero.
El tamaño de la materia con la que trabaja la investigadora no es visible al ojo humano, pues la escala nano significa dividir un milímetro de cualquier regla de escuela un millón de veces. “Los lubricantes generalmente están formulados con una cantidad de aditivos para distintos propósitos y al agregar nanopartículas, estas se dispersan en los lubricantes y su función, por ser muy pequeñas, es llenar distintas rugosidades”.
Su interés por esta área del conocimiento también tiene como objetivo el reducir el consumo energético de los procesos, mejorando los acabados de las piezas y aumentando la vida útil de las herramientas de trabajo.
“El objetivo final con mi tema de investigación es generar un impacto ambiental positivo al disminuir emisiones contaminantes e incrementar la eficiencia energética, además de generar ahorros económicos al incrementar la vida útil de las herramientas disminuyendo el consumo de recursos naturales y mejorar la calidad de los productos”.
La investigadora que cuenta con la certificación Machinery Lubrication Technician I por la International Council for Machinery Lubrication, dijo que ella y su equipo de trabajo desarrollaron una nueva formulación de nanolubricante para ser utilizado en el proceso de rectificado de las cuchillas slitting knife. “Se logró disminuir la rugosidad superficial de las cuchillas en un 69% incrementando su filo, capacidad de corte y vida útil gracias a un efecto tribológico de “pulido” proporcionado por las nanopartículas. Con ello logramos disminuir en un 15% el coeficiente de fricción lo que impacta directamente a una disminución del 15% de consumo energético de la maquinaria y la huella de carbono del proceso de rectificado, gracias a la acción de las nanopartículas separando superficies de contacto”.
En otro proyecto mejoraron los procesos del maquinado, con lo que aumentaron la vida útil de las herramientas de corte entre 31% hasta 62%, disminución de la energía requerida para maquinar entre 7 y 40%, y mejoraron el acabado superficial de las piezas entre 10 y hasta 33%.
La también integrante del Sistema Nacional de Investigadores, nivel 1, cuenta con publicaciones en revistas indexadas internacionales, capítulos de libro, memorias de congreso, patentes internacionales y solicitudes de patentes, así como numerosas participaciones en congresos nacionales e internacionales.
“Las tecnologías desarrolladas muestran un nuevo concepto de lubricación, ya que sobre la base de las nanopartículas se logra reducir la energía de fricción y recubrir las superficies metálicas, generando bajo desgaste”, concluyó.