Proyectos
Laminado de fibra de carbono inteligente para mejorar la rigidez de un vehículo eléctrico personal.
Resumen
En las ciudades principales de Colombia, la alta densidad poblacional y la ineficiencia en el transporte público han generado alta congestión vehicular y polución ambiental. El presente proyecto aborda estas dificultades desarrollando un prototipo de vehículo eléctrico personal de conmutación (patineta), el cual gracias a su tamaño reduce el espacio utilizado en la vía, y es lo suficientemente portable como para ser llevado en el transporte público. Estos vehículos al ser pequeños y livianos (aprox. 4 kg) son eficientes, especialmente si se construyen con materiales compuestos de matriz polimérica (FRPs). Por las condiciones de servicio se consideran como una estructura sometida a flexión, por lo tanto, su manufactura requiere la utilización ya sea de: Paneles con núcleos, lo cual requiere el uso de espumas o panales (honeycomb), lo que además de aumentar su probabilidad de falla, supone una complicación extra al método de manufactura y por tanto un alto costo. Perfiles con sección transversal variable, implica un alto costo de manufactura; además de procesos más complejos, que requieren moldes de difícil manufactura y personal con mayor capacitación. Este proyecto tiene sus bases en el conocimiento desarrollado en el proyecto del Diseño y construcción de un motocarro eléctrico, que permitió consolidar las capacidades del GTS en diseño y manufactura de FRPs con miras a la reducción de la emisión de CO2, los cuales serán utilizados en este proyecto para el desarrollo de la estructura de una patineta eléctrica que minimice su peso, costo y dificultad de manufactura. Para esto se utilizará una estructura tipo panel de material compuesto con la capacidad de rigidizarse como respuesta a las cargas impuestas, con el propósito de hacer uso de la anisotropía de los FRPs y su capacidad de deformación acoplada, para minimizar el uso de material y obtener la rigidez y resistencia necesaria. Aun cuando los apilados con deformación inteligente han sido ampliamente estudiados y han mostrado que ofrecen enormes ventajas respecto a apilados convencionales; su aplicación no va más allá de alabes de turbinas y alerones de aeronaves. Aunque la oferta de este tipo de vehículos existe en el mundo, en Colombia no se tiene mucho acceso a ellos (su oferta se limita a patinetas importadas con precios superiores a los 500 USD). Ya que la adquisición de estos suele implicar un proceso de importación se aumenta considerablemente el costo del producto y se limita el atractivo del mismo, debido a dificultad de hacer reclamos o pedir garantía. Por lo tanto, fabricar este producto con materiales, procesos y componentes disponibles a nivel local, supera todas las desventajas mencionadas e impulsa el desarrollo tecnológico que implica la creación de este tipo de productos. Es de anotar que todos los repuestos electromecánicos requeridos están disponibles en el mercado local. El presente proyecto se justifica en la necesidad que tiene el país de desarrollar tecnologías más avanzadas para la manufactura, el diseño y la caracterización de FRPs. Esto debido a que las mayores industrias están haciendo un uso cada vez mayor de estos materiales, por lo tanto, el desarrollo tecnológico del país debe tener la capacidad de competir en este entorno. Además, la reciente necesidad de migrar a medios de transporte más ecológicos demanda el uso de materiales con propiedades específica altas. En este proyecto, además de la fabricación de un prototipo de transporte ecológico que puede impactar positivamente a nuestras ciudades; se generará conocimiento relacionado con la manufactura y la predicción del comportamiento de apilados de material compuesto con deformaciones acopladas. La tecnología y conocimiento generados serán aplicables en la industria automovilística, aeronáutica y naval. Además, ayudará en la formación de estudiantes de posgrado y pregrado; y permitirá innovar poniendo este conocimiento al servicio de la movilidad ecológica.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:"UN INNOVA": CONVOCATORIA NACIONAL DE PROYECTOS PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INNOVACIÓN, EN LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA A PARTIR DE DESARROLLO DE PROTOTIPOS Y EXPERIENCIAS PILOTO 2016-2018 SEGUNDA COHORTE
Modalidad:Modalidad 2: Propuestas de prototipos o escalamientos, presentadas por grupos de investigación, hasta por veinte millones de pesos ($ 20.000.000).
Responsable