8 de octubre de 2025

Mextli Itzel García Moreno

La industria automotriz se encuentra en transformación constante debido al desarrollo de nuevos materiales, con los que busca revolucionar la fabricación de autopartes. Durante décadas, los polímeros convencionales han sido la base de múltiples componentes, sin embargo, el desarrollo de materiales ligeros fomenta la fabricación de autopartes más sustentables, eficientes y alineadas con las demandas tecnológicas y ambientales.

El uso de polímeros en el desarrollo de autopartes, durante los últimos 40 años, ha desencadenado la acumulación excesiva de éstos en el ambiente. Ante tal panorama, nace un proyecto cuyo objetivo es desarrollar nuevos polímeros o aditivos que, en el largo plazo, generen un menor impacto ambiental.

Generalmente, las autopartes son fabricadas a través de procesos industriales como la inyección y la extrusión de plásticos; ahora, el Laboratorio Nacional de Innovación y Desarrollo en Materiales Ligeros para la Industria Automotriz (LANI AUTO) persigue fabricarlos a nivel industrial a bajo costo y con una elevada velocidad de producción, empleando los mismos métodos, pero con nuevas características, como la biodegradabilidad.

La Dra. Beatriz Liliana España Sánchez, investigadora del Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica (Cideteq), explica que ella y su equipo están enfocados en hacer materiales formulados o materiales nanoestructurados, que contengan el componente polimérico y el aditivo.

Un nanomaterial es la mezcla de un polímero con una carga o un aditivo en el que, por lo menos, alguna de sus dimensiones se encuentra en el rango de los nanómetros: «el objetivo es que haya una dispersión uniforme y una incorporación homogénea de esta carga en la matriz».

En la industria automotriz son empleados materiales como el polietileno y el polipropileno, es decir, polímeros que por sus características fisicoquímicas son de gran utilidad en el sector. Ahora, la pretensión es revolucionar la industria en los próximos años para que, cada vez, más empresas puedan incorporar materiales formulados o nanoestructurados en sus piezas.

En el LANI AUTO son desarrolladas mezclas de materiales con aditivos, tanto nanoestructurados como de origen natural o sintético, que pueden ser utilizados como refuerzos en las autopartes. Estos aditivos permiten contar con materiales con el mismo desempeño de los que actualmente se utilizan.

A decir de la Dra. España Sánchez, algunos de los aditivos están fundados en el uso de nanomateriales, los cuales pueden ser base carbón, como nanotubos o grafeno; de origen natural, como fibras de vidrio; o de estructuras de origen metálico. «Cuando usas el aditivo como refuerzo dentro de un polímero, lo que haces es mejorar su estabilidad térmica. Incluso, algunos actúan como retardantes de flama, como es el caso de algunas sales minerales».

En la actualidad, la tendencia en el desarrollo de materiales poliméricos es incluir aditivos de origen natural. «La idea es incorporarlos como un aditivo que sea de bajo costo, pero que genere una mayor estabilidad». Una de las características de este tipo de aditivos es que pueden ser biodegradables, brindando un enfoque de sustentabilidad y bajo impacto ambiental.

La investigadora reitera que los aditivos mejoran el desempeño de un material con base en la misma normativa y evaluaciones realizadas en el ámbito comercial. Además, persiguen un mayor beneficio y propiedades como ligereza, estabilidad mecánica, resistencia al impacto, incluso, costos reducidos y fuentes de origen naturales. «La idea es que nosotros podamos hacer investigación, desarrollo y validación de nuevos materiales para que puedan ser utilizados en los autos. Básicamente, ese es el objetivo”.

Por otro lado, una de las principales ventajas de esta innovación radica en que, con una ligera cantidad de nanomateriales incorporados en una pieza, se puede mejorar el desempeño, incluso duplicarlo. Con una buena distribución de éstos dentro de una pieza, pueden mejorar las propiedades de este y sin necesidad de incrementar el costo.

«Al ser tan pequeños, pueden dispersarse con facilidad, transfiriendo sus propiedades, así, con muy poca cantidad de nanomateriales es posible mejorar de manera significativa las características del material, en este caso del polímero».

A nivel internacional, la Dra. España Sánchez explica que las empresas empiezan a incorporar estos materiales; por ejemplo, Toyota ya emplea nanomateriales de carbono en fascias. Con estos materiales, pueden absorber golpes y, por lo tanto, tener mayor resistencia a un impacto.

Al momento, el equipo de trabajo desarrolla varios materiales formulados para aplicarlo a una pieza automotriz. La intención es que la normativa sea cumplida de acuerdo con las características de aplicación de la pieza.

Cabe destacar que el LANI AUTO nació a iniciativa de varios centros de investigación, bajo el liderazgo del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA). «Nosotros como centros hermanos estamos adecuando todas las cuestiones normativas para poder validar la pieza, bajo el desempeño que necesita».

El Laboratorio inicio operaciones en 2017 y cuenta con el apoyo de la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (Secihti). Su objetivo es elaborar investigación y desarrollo de materiales que puedan competir con los materiales que actualmente se usan en partes automotrices.

La especialista refiere que en la actualidad están haciendo investigación relacionada con los componentes que van a ser incorporados en un futuro dentro de los vehículos. El propósito es que los centros de investigación puedan utilizar formulaciones patentadas por ellos mismos y que éstas puedan ser incorporadas en una diversidad de componentes.

En cuanto a la aplicabilidad de este tipo de materiales, la Dra. España Sánchez expone que el LANI AUTO está en fase de investigación, aunque ya se han tenido acercamientos con algunas empresas para analizar si los componentes que realizan pueden competir con los que están utilizando actualmente.

La innovación del proyecto radica en contar con materiales de menor costo y que tengan un mayor desempeño, tanto físico como mecánico, además de que cumplan con la normativa empresarial. «Lo que estamos haciendo es compara, bajo pruebas acreditadas, el desempeño de los materiales».