Utilizando una fibra mineral termoquímicamente tratada elaborada a partir del sílice, cal, alúmina y magnesita de uso industrial, el estudiante de noveno cuatrimestre de Ingeniería, Ángel Ricardo González Rangel desarrolló un material cerámico ligero, con propiedades mecánicas adecuadas para detener proyectiles de armas de fuego. Este trabajo fue desarrollado bajo la tutela del docente de tiempo completo Juan Manuel Hernández Calderón; ambos son del área de Ingeniería del Campus Hispano de la Universidad del Valle de México.

En el estudio denominado Cementante de grafito en fibras cerámicas para aumentar la resistencia al impacto, se pudo verificar que el material utilizado una vez tratado termoquímicamente, fue capaz de detener con el mínimo trauma corporal proyectiles de calibre .22 magnum, .22 LR y .38 súper.

El estudiante de UVM Campus Hispano, explicó que la armadura corporal ya existente ha tenido como principal aplicación el blindaje para soldados durante incursiones estratégico-militares y de combate directo. De esta manera, el Nylon 6.6 fue la primera fibra sintética en utilizarse para generar un sistema de protección balístico.

La armadura moderna se divide en dos categorías: armadura rígida (placa) y suave (panel). La armadura rígida corporal está hecha de metal o placas de cerámica; la armadura suave se compone principalmente de capas de tela hechas de fibras de alto rendimiento. La armadura suave se usa principalmente en combinación con armaduras rígidas para proporcionar la suficiente protección balística o se utilizan individualmente para enfrentar niveles más bajos de amenaza balística.

Respecto a su desarrollo, detalló que “se utilizó una fibra cerámica de uso industrial y se modificaron sus propiedades mecánicas mediante un tratamiento termoquímico, carburando una capa superficial del material cerámico recubierto con un cementante de grafito, impregnando la superficie de este para aumentar su resistencia al impacto; se realizaron pruebas balísticas en un campo de tiro con diversos calibres, logrando resultados positivos”.

Con el material cerámico, agregó Ángel Ricardo, se diseñó una probeta utilizada como placa balística híbrida de material cerámico rígido y suave. Esta probeta está compuesta por 26 capas de fibra cerámica tratada termoquímicamente, donde cada capa cumple con una función y en términos generales busca la reducción de velocidad del proyectil, así como la fragmentación de la bala en el exterior, parar y/o deformar los proyectiles para disminuir su nivel de penetración y al mismo tiempo absorber y dispersar la energía cinética transmitida por el proyectil al cuerpo humano, funcionando como sistema anti trauma.

Posteriormente, se realizaron pruebas balísticas en un campo de tiro bajo la NOM-166-SCFI-2005, a una distancia de 5 metros, ángulo de incidencia de 90º y un material testigo de acilla. Las pruebas de impacto fueron realizadas con un revolver marca COLT, modelo “TROOPER MK III 22 MAG”, de calibre .22 WRM magnum y una pistola semiautomática marca COLT, modelo “1911”, de calibre .38 súper.

Después de realizar las pruebas balísticas con los proyectiles de los calibres mencionados se pudo verificar que la bala logró una penetración de 6 capas blandas anti-fragmentación, deteniéndose el proyectil en la placa cerámica rígida central, lo que causó la deformación plástica y fragmentación del mismo, sin que penetrara dicha placa y manteniendo los fragmentos dentro de la misma; lo anterior evitó la salida de esquirlas.

Con este diseño de armadura híbrida, creada por el estudiante de UVM y bajo la tutela del profesor Juan Manuel Hernández Calderón, se logró reducir 89% del trauma corporal máximo permitido por el NIJ (Instituto Nacional de Justicia, por sus siglas en inglés), basados en el ahondamiento del material testigo.

El estudio, “Cementante de grafito en fibras cerámicas para aumentar la resistencia al impacto”, será presentado por el estudiante de la UVM Campus Hispano en septiembre próximo, en el XXV Congreso Internacional de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Mecánica (SOMIM), a efectuarse en Mazatlán, Sinaloa.