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Un equipo de la UPC investiga un material óptimo para construir bicicletas de montaña más ágiles
El proyecto llevado a cabo en la Escuela de Ingeniería Industrial de Terrassa demuestra que el polietileno de ultra masa molecular es una fibra con propiedades superiores y un peso más reducido que los materiales utilizados hasta ahora.
28/02/2001
Un estudio desarrollado en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Terrassa (ETSEIT), de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), demuestra que la fibra de polietileno de ultra alta masa molecular es un material idóneo para construir bicicletas de competición de montaña de descenso, por su ligereza y tenacidad.
En las competiciones de bicicleta de montaña, y sobre todo en la disciplina de descenso, es imprescindible que el aparato pese poco y sea resistente a los impactos. Por ello, la utilización de un material muy rígido y más ligero que el agua como es la fibra de polietileno de ultra alta masa molecular para construir la estructura de la bicicleta representa toda una novedad en este ámbito deportivo. Este trabajo es fruto de nueve meses de investigación, los que ha invertido Carles Álvarez, estudiante de Electromecánica en la Escuela de Ingeniería Industrial de Terrassa, para su proyecto de final de carrera.
El proyecto, coordinado por el profesor Pere Pagès, del Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, se ha centrado en diseñar y calcular un cuadro de bicicleta con polietileno de ultra alta masa molecular, un material de poca densidad y que, según Álvarez, "tiene unas características mecánicas óptimas para este tipo de bici".
Este material es relativamente nuevo en el mercado, se comercializa desde hace tan sólo cinco años, y todavía no se ha expandido mucho fuera del sector de productos deportivos, donde se utiliza, por ejemplo, para cascos de moto, planchas de windsurf, guantes de protección, productos para hoquei y parapente. A pesar de todo, hasta ahora no se había empleado nunca para construir bicicletas de montaña.
Con la ayuda de programas de simulación de elementos finitos se ha calculado la geometría, la estática y la dinámica del material (UHMWPE), para poder analizar sus propiedades y comportamiento. También se han estudiado las situaciones que tiene que soportar una bicicleta de este tipo, como el peso, el pedaleo, el impacto por una caída sobre la rueda posterior en un ángulo de 30º o el golpe de una piedra sobre la estructura. Los resultados del estudio muestran que el material ofrece propiedades superiores y un peso más reducido que el aluminio o la fibra de carbono, empleados habitualmente en la fabricación de bicicletas.
Carles Álvarez, que sólo terminar la carrera ya se ha colocado en el departamento de Proyectos de Hewlett Packard, ve con satisfacción el resultado de su trabajo, matrícula de honor, presentado el pasado mes de octubre. Además de entrevistarse con fabricantes y deportistas, como el campeón de España amateur de bicicleta de descenso, "que me ha ayudado mucho", el trabajo le ha servido "para profundizar sobre distintos materiales y comprobar que la fibra de polietileno es un material que puede dar mucho de sí". Pero, sobretodo, le ha sido útil para conocer de cerca el complicado mundo del cálculo por elementos finitos. Ahora sólo le queda encontrar financiación para realizar un prototipo.
2001-02-28
En las competiciones de bicicleta de montaña, y sobre todo en la disciplina de descenso, es imprescindible que el aparato pese poco y sea resistente a los impactos. Por ello, la utilización de un material muy rígido y más ligero que el agua como es la fibra de polietileno de ultra alta masa molecular para construir la estructura de la bicicleta representa toda una novedad en este ámbito deportivo. Este trabajo es fruto de nueve meses de investigación, los que ha invertido Carles Álvarez, estudiante de Electromecánica en la Escuela de Ingeniería Industrial de Terrassa, para su proyecto de final de carrera.
El proyecto, coordinado por el profesor Pere Pagès, del Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, se ha centrado en diseñar y calcular un cuadro de bicicleta con polietileno de ultra alta masa molecular, un material de poca densidad y que, según Álvarez, "tiene unas características mecánicas óptimas para este tipo de bici".
Este material es relativamente nuevo en el mercado, se comercializa desde hace tan sólo cinco años, y todavía no se ha expandido mucho fuera del sector de productos deportivos, donde se utiliza, por ejemplo, para cascos de moto, planchas de windsurf, guantes de protección, productos para hoquei y parapente. A pesar de todo, hasta ahora no se había empleado nunca para construir bicicletas de montaña.
Con la ayuda de programas de simulación de elementos finitos se ha calculado la geometría, la estática y la dinámica del material (UHMWPE), para poder analizar sus propiedades y comportamiento. También se han estudiado las situaciones que tiene que soportar una bicicleta de este tipo, como el peso, el pedaleo, el impacto por una caída sobre la rueda posterior en un ángulo de 30º o el golpe de una piedra sobre la estructura. Los resultados del estudio muestran que el material ofrece propiedades superiores y un peso más reducido que el aluminio o la fibra de carbono, empleados habitualmente en la fabricación de bicicletas.
Carles Álvarez, que sólo terminar la carrera ya se ha colocado en el departamento de Proyectos de Hewlett Packard, ve con satisfacción el resultado de su trabajo, matrícula de honor, presentado el pasado mes de octubre. Además de entrevistarse con fabricantes y deportistas, como el campeón de España amateur de bicicleta de descenso, "que me ha ayudado mucho", el trabajo le ha servido "para profundizar sobre distintos materiales y comprobar que la fibra de polietileno es un material que puede dar mucho de sí". Pero, sobretodo, le ha sido útil para conocer de cerca el complicado mundo del cálculo por elementos finitos. Ahora sólo le queda encontrar financiación para realizar un prototipo.
2001-02-28
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