Avance clave hacia fibras que sustituyan al cobre
El INMA (CSIC–Unizar) participa en un avance publicado en Science que demuestra la alta conductividad de nuevas fibras de nanotubos de carbono, más ligeras y resistentes que el cobre.
El Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), centro mixto del CSIC y la Universidad de Zaragoza, ha contribuido a un avance científico de relevancia internacional que abre la puerta a sustituir el cobre en sistemas eléctricos por materiales mucho más ligeros y eficientes. El trabajo, liderado por el Instituto IMDEA Materiales y publicado en la revista Science, demuestra que las fibras de nanotubos de carbono (CNT) pueden alcanzar niveles de conductividad comparables a los metales tradicionales, pero con un peso hasta seis veces inferior.
Tal como recoge la nota oficial, el estudio “demuestra por primera vez que las fibras de nanotubos de carbono pueden alcanzar niveles de conductividad eléctrica comparables a los de materiales tradicionales como el cobre o el aluminio”. Este avance tiene un enorme potencial en sectores estratégicos como vehículos eléctricos, aeronáutica, drones y redes eléctricas más eficientes, donde la reducción del peso del cableado es clave para mejorar la eficiencia energética.
Contribución del INMA: caracterización avanzada desde Aragón
El trabajo ha contado con la participación de los investigadores del INMA Dr. Raúl Arenal (ARAID) y Dra. Mario Peláez Fernández, del grupo Nanoscopy on Low Dimensional Materials (NLDM). Su aportación ha sido decisiva para analizar la estructura y propiedades de las fibras a escala sub-nanométrica mediante técnicas avanzadas de microscopía y espectroscopía electrónica.
Los estudios se han realizado en el microscopio electrónico de transmisión TITAN3 del Laboratorio de Microscopías Avanzadas (LMA), recientemente actualizado y dotado de capacidades óptimas para el análisis estructural y químico de materiales complejos. El LMA forma parte de la Infraestructura Científica y Técnica Singular (ICTS) ELECMI.
Un proceso escalable y un dopaje revolucionario
El avance se basa en un proceso de fabricación escalable que incorpora un nuevo agente dopante, el tetracloroaluminato (AlCl₄⁻), capaz de multiplicar la conductividad de los CNT sin alterar su estructura. Gracias a esta técnica, los investigadores han logrado aumentar más de 17 veces la conductividad eléctrica del material prístino, alcanzando valores de hasta 24,5 MS/m, muy próximos a los del cobre.
Además de su conductividad, las fibras presentan una combinación excepcional de resistencia mecánica y ligereza: podrían ser hasta cinco veces más resistentes que los cables convencionales, con la mitad de peso.
Colaboración científica y liderazgo español
El estudio ha sido desarrollado en colaboración con investigadores de IMDEA Materiales: Ana Inés de Isidro Gómez, Dr. Juan José Vilatela, Dra. Anastasiia Mikhalchan, Prof. Javier Llorca y el exinvestigador Dr. Valentín Vassilev Galindo. El trabajo pone de relieve la capacidad de la ciencia española para liderar avances en materiales avanzados con impacto industrial.
INMA: excelencia científica en Aragón
El INMA es el primer centro de Aragón acreditado como Centro de Excelencia Severo Ochoa, reconocimiento que supone 4,5 millones de euros y cinco contratos predoctorales para 2024–2028. Con cerca de 300 miembros, más de 40 proyectos europeos y una media anual de 300 publicaciones, el instituto se ha consolidado como referente internacional en nanociencia y materiales avanzados.
