BALUARTIA

Grupo Especializado de Materiales (GEMA)

Universidad de Extremadura

Descripción del grupo

GEMA se especializa en el procesado y caracterización de materiales para entornos extremos, incluyendo cerámicas de ultra alta temperatura (ZrB2, ZrC, HfB2…) para aplicaciones aeroespaciales (p.ej. escudos térmicos en vehículos hipersónicos) y cerámicas ultraduras (SiC, B4C…) y cermets (compuestos cerámico/metal) para resistencia extrema al desgaste y al impacto (herramientas de corte, armaduras…) y cerámicas porosas para membranas, intercambiadores de calor, aplicaciones catalíticas y de generación y almacenamiento de energía (p.ej. receptores solares, baterías térmicas, etc.). Además, somos expertos en fabricación aditiva (impresión 3D) de materiales cerámicos y poliméricos para la fabricación de metamateriales para tecnologías avanzadas (antenas, sistemas de comunicación, camuflaje, etc.) en áreas como la óptica, la fotónica y la nanotecnología y materiales compuestos bioinspirados para todo tipo de aplicaciones ingeniería (e.g. armaduras). También tenemos amplia experiencia en caracterización mecánica y modelización numérica (p. ej. mediante elementos finitos, FEM) multiescala del comportamiento mecánico y tribológico de materiales estructurales, películas/recubrimientos finos y otros sistemas multicapa y geométricamente complejos.

Líneas de investigación y áreas de trabajo

GEMA trabaja o ha trabajado en las siguientes líneas de investigación con aplicaciones en seguridad y defensa; 1.- Procesado y caracterización de materiales para entornos extremos, incluyendo cerámicas de ultra alta temperatura (ZrB2, ZrC, HfB2...) para aplicaciones aeroespaciales (p.ej. escudos térmicos en vehículos hipersónicos, y sistemas de almacenamiento de energía térmica) y cerámicas ultraduras (SiC, B4C...) y cermets (compuestos cerámico/metal) para resistencia extrema al desgaste y al impacto (herramientas de corte, armaduras...) 2.- Desarrollo de placas híbridas cerámico-polímero multisegmentadas para aplicaciones de protección: En este trabajo se pretendía desarrollar tecnologías de fabricación innovadoras que permitan la obtención de nuevos materiales y estructuras con prestaciones mejoradas frente a impactos para la protección de personal, tanto de las Fuerzas y Cuerpos de Seguridad del Estado como de otros potenciales usuarios. Los elementos de protección desarrollados, consistentes en placas segmentadas cerámico/polímero, aumentan la seguridad del personal que los porte frente a múltiples impactos balísticos, fragmentos y esquirlas, ataques por arma blanca, etc. Estas estructuras permiten reducir el trauma producido por este tipo de impactos sin aumentar significativamente el peso del sistema de protección pasiva con respecto a alternativas actualmente existentes, y mejorando el nivel de ergonomía, gracias a la incrementada flexibilidad respecto a placas rígidas, y proporcionando una mayor capacidad de personalización, lo que sin duda repercutirá muy positivamente en su operatividad.

Equipamiento tecnológico

5 laboratorios (~ 320 m2) para fabricación y caracterización de materiales avanzados: -Procesamiento de polvo (molinos de alta energía, analizador de tamaño de partícula, sistema de liofilización, etc.) -Sinterización avanzada (hornos de prensado en caliente, microondas, llama y grafito hasta 2400 °C) -Sistemas de fabricación aditiva: DIW, DLP, FDM, incluyendo TPP (nanofabricación). -Sistemas de ensayos mecánicos: múltiples durómetros y máquinas de ensayo universales con extensometría óptica de última generación y posibilidad de realizar ensayos de fatiga, a alta temperatura en diferentes entornos, una plataforma de ensayos mecánicos a nanoescala que incluye ensayos de nanoindentación, nanoarañazos y nanoimpactos; y estaciones de ensayos de desgaste multipropósito, etc. -Microscopios ópticos y SEM dedicados, además de acceso directo y de bajo costo a las nuevas instalaciones de vanguardia en SAIUEx: sinterización SPS, FIB-SEM, FE-SEM, XPS, TOF-SIMS, sistemas XRD de vanguardia, microscopía confocal y de fluorescencia, porosimetría, FTIR, RMN, TGA/DSC, etc. Fuerte red internacional de colaboraciones en Europa, Estados Unidos, China y Australia. Diversas colaboraciones con empresas a nivel nacional y europeo.

Servicios relacionados con las capacidades en el sector de la defensa

GEMA está abierto a cualquier formato de colaboración, ya sea mediante contratos para prestación de servicios (consultoría, realización de ensayos o desarrollos experimentales, etc.) mediante participación conjunta en proyectos y también aspira a realizar actividades de transferencia tecnológica de los materiales y procesos que actualmente se están desarrollando

CV del grupo

El grupo se compone actualmente de: 5 Catedráticos de universidad, 1 Profesora Titular (Acreditada a Cátedratica) 2 Profesores Contratados doctores (Acreditados a Profesor Titular) 9 Investigadores predoctorales 2 técnicos Más información en https://gema-uex.es/gema-team