Adrián Vicente Gómara, ingeniero industrial, ha desarrollado una estrategia innovadora para prevenir la formación de hielo en aviones, presentada en su tesis doctoral en la Universidad Pública de Navarra (UPNA). La propuesta consiste en recubrimientos hielofóbicos que no solo evitan la formación de hielo, sino que también reducen el consumo de energía en su eliminación. La investigación, con mención internacional, fue dirigida por los profesores Pedro J. Rivero Fuente y Rafael Rodríguez Trías del instituto INAMAT2.
La formación de hielo es un problema crítico en diversos sectores, especialmente en la aeronáutica, donde incluso pequeñas cantidades pueden afectar la aerodinámica y la seguridad del vuelo. Además, influye en la eficiencia de sistemas de energía eólica y fotovoltaica, y en el funcionamiento de tecnologías como los sensores. Estos recubrimientos hielofóbicos ofrecen una solución prometedora para mitigar estos problemas.
Recubrimientos hielofóbicos con ultrabaja adhesión al hielo
El trabajo de Gómara se centra en aumentar la hidrofobicidad de las superficies para hacerlas repelentes al agua, reduciendo la nucleación y adhesión del hielo. Utilizando fibras o partículas con polímeros de baja energía superficial, como teflón y silicona, se logra una alta movilidad de las gotas de agua. Estas superficies también actúan como barreras protectoras frente a la corrosión en aleaciones metálicas aeronáuticas.
Para optimizar el comportamiento hielofóbico, las superficies fibrosas se impregnan con líquidos deslizantes de baja energía superficial, creando las superficies SLIPS. Esto favorece la movilidad de las gotas y retrasa la congelación, contribuyendo a una ultrabaja adhesión al hielo. La eficacia de estas superficies depende de la capacidad de retener el lubricante y de la estabilidad química del mismo con las fibras.
Técnicas avanzadas para la fabricación de fibras hielofóbicas
La técnica de electrospinning se utilizó para fabricar las fibras, aplicando un diseño experimental que permite comprender la relación entre los parámetros del sistema y construir un modelo extrapolable a otros polímeros. Combinando electrospinning con otras técnicas, se obtuvieron superficies con estructuras de partículas que mejoran la adherencia al sustrato tras tratamientos térmicos.
Para evaluar el rendimiento hielofóbico, se utilizaron metodologías que analizaron la adhesión al hielo y la acumulación de hielo bajo condiciones reales de formación. Se comparó su rendimiento con materiales repelentes al hielo en un túnel de hielo, reproduciendo condiciones de vuelo. Además, se realizó un estudio comparativo de la adhesión al hielo mediante diferentes instalaciones de ensayo.
Colaboración internacional y líneas de investigación futuras
Durante su doctorado, Adrián Vicente realizó una estancia en Fraunhofer IFAM en Alemania, un centro líder en recubrimientos hielofóbicos. Allí, desarrolló una máquina de electrospinning y una nueva línea de investigación aplicable a baterías y electrolizadores. Actualmente, es investigador postdoctoral en University College Dublin, enfocándose en tecnologías para la fabricación aditiva de metales a escala micrométrica.
Gómara es graduado en Ingeniería Eléctrica y Electrónica y Máster en Ingeniería Industrial por la UPNA. Ha trabajado en el Grupo de Sensores de Fibra Óptica y en el Departamento de Informática de la UPNA, y ha sido investigador en el Fraunhofer IFAM. Su investigación abarca tecnologías electrónicas, sensores de fibra óptica, recubrimientos funcionales y membranas de intercambio de protones.
Ha participado en varios proyectos de I+D y ha supervisado trabajos de fin de grado. Es autor de nueve publicaciones en revistas JCR del primer cuartil y ha presentado seis comunicaciones en congresos. Además, recibió el Sello de Excelencia bajo el programa de Acciones Marie Skłodowska-Curie de Horizonte Europa.
