Caracterización microestructural y mecánica de cáscaras de semillas chilenas

Abstract

La creación de nuevos productos y tecnologías ha ido incrementando de manera sustancial. Aquí juega un rol fundamental la innovación en los desarrollos productivos donde se intenta ser original y novedoso en la creación. La bioinspiración busca inspirarse en la naturaleza y estudiar sus formas, modos, sistemas, procesos y elementos para desarrollar una solución plasmada en algún producto o tecnología. Con el objetivo último de crear un material bioinspirado, las nueces tienen un particular interés, ya que simulan ser muy resistentes ante impactos. Para un mejor espectro se decide estudiar paralelamente almendras (de cáscara dura y blanda). En primer lugar, se presentan los tópicos que permiten crear un hilo conceptual en el desarrollo del trabajo de título e introducir al lector en la materia. Para esto se describen los frutos a ser analizados y estudios realizados en torno a ellos para luego continuar con los fundamentos de cada ensayo y finalmente terminar con una sección dedicada a los materiales bioinpirados. El análisis microestructural se realiza en SEM y los ensayos a implementar ensayos de compresión, técnica de excitación por impulso (IET, por sus sigla en inglés) y prueba de impacto Charpy. Un gran comportamiento mecánico presentan las almendras de cáscara dura con resultados que van desde un 14% mayor en IET para el módulo de elasticidad y un 520% mayor en compresión para la fuerza de rotura en comparación a las nueces. Los resultados para almendras de cáscara blanda son los más bajos en todos los ensayos realizados. Los resultados muestran una microestructura que revela geometrías poligonales planas en almendras de cáscara blanda y poligonales con cavidad en nueces y almendras de cáscara dura. Esto difiere de la estructura típica de la madera conformada por fibras tubulares. Las cavidades presentan una configuración en su interior muy densa que le permitiría al material soportar cargas elevadas. En resumen, este trabajo permite ser una antesala a la creación de un material bioinspirado en nueces y/o almendras.