Spin-off "AERO MATERIALS" lanza nanomateriales
Una empresa emergente de la Universidad de Kiel lanza al mercado un material compuesto casi totalmente de aire que puede controlarse eléctricamente
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Con un material compuesto en más de un 99,9% de aire, la nueva empresa "AERO MATERIALS" pretende optimizar las secuencias técnicas de movimiento y los sistemas de presión de aire. El material, extremadamente ligero, se desarrolló durante una década en la Universidad de Kiel (CAU) en el grupo de trabajo del profesor Rainer Adelung. Ahora, el equipo lleva la nanoestructura del laboratorio al mercado. AERO MATERIALS GmbH opera como empresa independiente desde septiembre de 2025.
Imagen de barrido electrónico: estructura inicial del material: diminutos tetrápodos de óxido de zinc recubiertos de una fina capa nanométrica de grafeno.
© Funktionale Nanomaterialien, Dr. Florian Rasch
"Nuestros aeromateriales son tan ligeros que apenas se sienten en la mano", afirma Rainer Adelung, catedrático de Ciencia de Materiales de la Universidad de Kiel. "Al mismo tiempo, son tan funcionales que pueden sustituir a sistemas enteros. Esto supone un verdadero cambio de juego para muchas aplicaciones".
El nuevo material abre cuatro áreas clave de aplicación: Actuación, en la que los movimientos pueden activarse de forma rápida, precisa y eficiente desde el punto de vista energético; filtración, en la que las estructuras conductoras de poros abiertos abren filtros autolimpiables; óptica, en la que el material dirige y dispersa la luz de forma selectiva, lo que permite soluciones de iluminación especialmente ahorradoras; y blindaje electromagnético de componentes electrónicos sensibles, por ejemplo en drones u otros dispositivos móviles en los que cada gramo cuenta.
Un armazón hecho casi enteramente de aire
Los aeromateriales se basan en estructuras tetrapodales de óxido de zinc (t-ZnO), partículas diminutas que parecen estrellas de cuatro brazos. Los investigadores moldean esta estructura básica en un armazón tridimensional y lo impregnan con una mezcla de agua y grafeno -una sola capa de átomos de carbono- o con silicato, el material básico del vidrio. A continuación, eliminan químicamente el óxido de zinc. Lo que queda son tubos huecos con paredes ultrafinas del orden de los nanómetros. Forman una red abierta de láminas de grafeno puro o estructuras de vidrio con una densidad extremadamente baja, lo que significa que está formada casi en su totalidad por aire. La porosidad abierta se mantiene para que el aire y los líquidos puedan seguir fluyendo sin obstáculos.
Movimientos rápidos, precisos y energéticamente eficientes
El primer mercado al que quiere acceder el equipo es el de la tecnología de actuadores, por ejemplo, componentes que convierten señales eléctricas en movimiento. El innovador nanomaterial se utilizará sobre todo en microneumática, donde los flujos de aire más pequeños se emplean para mover con precisión componentes de máquinas: El grafeno es extremadamente ligero, conductor y estable. Cuando la electricidad fluye a través de la estructura, ésta se calienta en milisegundos. El aire encerrado se expande y libera una fuerza mecánica, por ejemplo para cortar, mover o conmutar en sistemas automatizados. Un material de pocos miligramos puede levantar hasta 2 kilogramos.
A diferencia de los sistemas neumáticos convencionales, esta tecnología no requiere un compresor externo. El movimiento se crea directamente con el material, sin mangueras, válvulas ni infraestructuras complejas. "Esto reduce los costes de mantenimiento y permite diseños especialmente compactos y flexibles, por ejemplo, para aplicaciones robóticas", explica Caprice Mohr, directora técnica y estudiante de máster en el grupo de Rainer Adelung. Para los desarrolladores, se trata de una alternativa energéticamente eficiente y sostenible a las soluciones convencionales.
Las primeras pruebas fueron un éxito
En colaboración con socios industriales, el equipo también probó el uso del material en otros ámbitos, por ejemplo como membrana de altavoces. La estructura se activa eléctricamente y comienza a vibrar, de forma similar a las membranas convencionales, pero con una masa significativamente menor. Esto le permite cubrir toda la gama de frecuencias audibles y reaccionar con especial rapidez y precisión.
El material también ofrece ventajas en el ámbito de la filtración: las partículas de polvo y suciedad que se acumulan en la estructura conductora simplemente se queman. Ya se ha probado con éxito un prototipo de filtro autolimpiable en un avión.
Spin-off del grupo de investigación "Nanomateriales funcionales
Entre 2015 y 2025 se concedieron varias patentes, de las que es titular el CAU. Con recursos de capital para los primeros años, el equipo se centra ahora en los primeros clientes piloto y en el camino hacia la producción en serie. La escisión ha contado con el acompañamiento del departamento de Transferencia de Tecnología, que ha prestado apoyo, entre otras cosas, con los derechos de propiedad.
Detrás de AERO MATERIALS se encuentran Caprice Mohr, actualmente estudiante de máster en la CAU y Director Gerente Técnico de la start-up, y Niklas Dreiskämper como Director Gerente Comercial. En el equipo técnico también trabajan colegas del grupo de investigación de Rainer Adelung. La escisión ha sido posible gracias al compromiso de un grupo de inversores, entre ellos Kai Kruse y el Dr. Jörg Haupt. La start-up está situada en las inmediaciones de la Facultad de Ingeniería y utiliza la infraestructura de investigación de la universidad. Rainer Adelung apoya a la empresa en el consejo asesor.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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