Reducción de las pruebas de resistencia a la intemperie de años a días.
Un sistema de pretratamiento de muestras para un análisis más eficiente de la degradación de materiales.
Los materiales cotidianos como pinturas, resinas y caucho se deterioran gradualmente al exponerse a la luz, el calor, la humedad y otros factores ambientales. Con el tiempo, esto puede provocar decoloración y agrietamiento. Los fabricantes de materiales realizan pruebas para evaluar la durabilidad y predecir la vida útil, pero estas pruebas pueden ser muy prolongadas.
Lanzada en 2025, la unidad combinada de aceleración de la degradación CDAS-1000 es el primer sistema de pretratamiento de muestras del mundo diseñado para acelerar la degradación de materiales en tan solo unos días, lo que hace que las pruebas de resistencia a la intemperie sean más eficientes.
La unidad combinada de aceleración de la degradación CDAS-1000. Este sistema de pretratamiento de muestras está diseñado para el análisis de los gases liberados durante la degradación de materiales e investiga los mecanismos de degradación en las superficies de los materiales. Permite a los investigadores evaluar con qué facilidad se degrada un material en tan solo uno o dos días.
Pruebas de resistencia a la intemperie que duran años
Para los materiales que se utilizan habitualmente en exteriores, la resistencia a la intemperie —la capacidad de soportar condiciones ambientales como la luz solar, el viento, la lluvia y los cambios de humedad— es un factor importante. Los métodos de evaluación comunes incluyen pruebas de exposición al aire libre, en las que los materiales se dejan deteriorar en condiciones ambientales naturales, y pruebas de envejecimiento acelerado, que utilizan equipos para acelerar el proceso de deterioro; sin embargo, las primeras tardan desde varios años hasta varias décadas, e incluso las segundas requieren varios miles de horas.
Los materiales utilizados al aire libre se deterioran bajo los efectos de la luz solar, la lluvia y otros factores ambientales (foto con fines ilustrativos).
Para abordar este desafío, se desarrolló la unidad combinada de aceleración de la degradación CDAS-1000. Yuki Kato, del Departamento de Investigación y Desarrollo de la Analytical & Measuring Instruments Division, quien participó en su desarrollo, explica:
El tiempo necesario para que los materiales se deterioraran no fue el único desafío que enfrentamos en las pruebas de resistencia a la intemperie. Investigadores de I+D de fabricantes de materiales y otras organizaciones evaluaron el grado de degradación mediante la observación visual de los cambios de color y brillo. Si bien estos cambios eran observables, resultaba difícil determinar la causa de la degradación. Queríamos encontrar una solución a este problema.
La unidad combinada de aceleración de degradación CDAS-1000 con miembros del equipo de desarrollo del Departamento de Investigación y Desarrollo, Analytical & Measuring Instruments Division. (De derecha a izquierda) El gerente Ryutaro Oda, el subgerente Yukinori Hasegawa y el subgerente Yuki Kato.
Apoyo al análisis de los mecanismos de degradación
El CDAS-1000 es un sistema de pretratamiento de muestras que acelera la degradación de materiales en un corto período. Permite analizar los componentes de los gases liberados durante la degradación y examinar el estado de las superficies de los materiales mediante instrumentos Shimadzu como cromatógrafos de gases acoplados a espectrómetros de masas (GC-MS), espectrofotómetros infrarrojos por transformada de Fourier (FTIR) y microscopios electrónicos de barrido (SEM). El sistema proporciona información valiosa para identificar los mecanismos de degradación, lo que ayuda a los investigadores a optimizar la I+D de materiales.
Se coloca un vial (recipiente sellado) que contiene una muestra en la unidad. Agregar agua al vial también permite evaluar la hidrólisis.
El equipo de desarrollo encargó a fabricantes de materiales que probaran un prototipo y utilizó sus comentarios para perfeccionar el CDAS-1000. Los usuarios pueden elegir entre dos fuentes de luz: una lámpara UV que emite radiación ultravioleta intensa o una lámpara de xenón que reproduce el espectro solar completo. El sistema también permite aplicar condiciones controladas de temperatura y humedad, lo que posibilita a los investigadores realizar pruebas que simulan con mayor precisión el entorno natural.
Comentario de un miembro del equipo de desarrollo
Kato afirma tener una visión muy concreta de lo que espera lograr con el CDAS-1000.
Desde su lanzamiento, el sistema ha despertado el interés de investigadores que trabajan con materiales de construcción, vidrio para ventanas y laca urushi utilizada en objetos del patrimonio cultural. Cuando presentamos nuestro trabajo en una conferencia internacional sobre degradación de materiales en Francia, los investigadores asistentes nos comentaron que se trataba de un producto muy interesante.
Creo que hemos abierto nuevas posibilidades en el campo de las pruebas de resistencia a la intemperie. Queremos cambiar la idea convencional de la industria de que las pruebas de materiales tardan meses o incluso años.
Al ir más allá de los cambios visibles y descubrir científicamente los mecanismos que subyacen a la degradación, buscamos acelerar la I+D de nuestros clientes. Ese es nuestro objetivo con el CDAS-1000. Seguiremos apoyando a nuestros clientes mediante la ciencia y la tecnología.
Título de la página y URL copiados.