Zylon ( nombre IUPAC : poli( p -fenileno-2,6-benzobisoxazol) ) es un nombre comercial para una gama de polioxazoles cristalinos líquidos termoendurecibles . Este material polimérico sintético fue inventado y desarrollado por SRI International en la década de 1980 y fabricado por Toyobo . [2] En el uso genérico, la fibra se conoce como PBO. [3]
El Zylon tiene una resistencia a la tracción de 5,8 GPa , [4] que es 1,6 veces la del Kevlar . Además, el Zylon tiene un módulo de Young elevado de 270 GPa , lo que significa que es más rígido que el acero. Al igual que el Kevlar, el Zylon se utiliza en diversas aplicaciones que requieren una resistencia muy alta con una excelente estabilidad térmica. Raquetas de tenis , palas de ping pong , tablas de snowboard , diversas aplicaciones médicas y algunos de los vehículos exploradores marcianos son algunos de los ejemplos más conocidos.
El Zylon se hizo ampliamente utilizado en la protección corporal de los agentes de policía de Estados Unidos en 1998, cuando Second Chance Body Armor, Inc. lo introdujo en sus chalecos protectores "Ultima" y "Ultimax". Los chalecos protectores fabricados con Zylon fueron cuestionados a finales de 2003, cuando los chalecos del agente de policía de Oceanside, California, Tony Zeppetella, y del agente de policía de Forest Hills, Pensilvania, Ed Limbacher, fallaron, dejando a Zeppetella mortalmente herido y a Limbacher gravemente herido. Algunos estudios posteriores informaron que los chalecos de Zylon podrían degradarse con el tiempo [5] y dejar a sus usuarios con menos protección de la esperada. Second Chance finalmente retiró todos sus chalecos de Zylon, lo que llevó a su quiebra. A principios de 2005, Armor Holdings, Inc. retiró sus productos basados en Zylon y redujo la garantía de vida útil nominal de los chalecos nuevos de 60 meses a 30 meses. [6] En agosto de 2005, AHI decidió dejar de fabricar todos sus chalecos que contenían Zylon. Esto se basó en gran medida en las acciones del Instituto Nacional de Justicia del gobierno de EE. UU ., que descertificó el Zylon para su uso en sus modelos aprobados de chalecos balísticos para las fuerzas del orden. [7]
El Departamento de Justicia de Estados Unidos ha iniciado numerosas investigaciones sobre posibles violaciones de la Ley de Reclamaciones Falsas en relación con los chalecos defectuosos. A lo largo del litigio se han alcanzado acuerdos por un total de más de 136 millones de dólares con 18 entidades implicadas en la producción y venta de chalecos de Zylon. Las investigaciones concluyeron después de casi dos décadas cuando se obtuvo el acuerdo final con el proveedor de materiales Honeywell International a finales de 2022. [8]
Del 20 al 21 de octubre de 2006 se celebró una competición en la Wirefly X Prize Cup en Las Cruces, Nuevo México, EE. UU. Un equipo de la Universidad de Columbia Británica participó en el Tether Challenge, utilizando una construcción hecha de fibras de Zylon. La correa de sujeción de la casa utilizada por Spaceward, que los otros equipos tendrían que superar en fuerza en un 50% en los juegos Spaceward de 2007, [9] estaba hecha de Zylon.
La NASA utiliza Zylon para la recopilación de datos a gran altitud y de larga duración. Las hebras trenzadas de Zylon mantienen la estructura de los globos de polietileno de superpresión . El Zylon es el material elegido debido a su bajo peso, alta resistencia a la tracción y propiedades térmicas. [10]
Desde 2001, en la Fórmula 1 se utilizan correas de Zylon para sujetar las ruedas al chasis, evitando así que la rueda salga despedida a una zona concurrida en caso de accidente que provoque que la rueda salga despedida por el aire. A partir de la temporada 2007 , la cabina del piloto debe estar revestida con paneles especiales antipenetración hechos de Zylon. [11] En 2011, se introdujo una tira de Zylon para reforzar la parte superior de la visera del casco de carreras [12] y proporcionar una superposición entre la visera y el casco para una protección adicional después de la lesión de Felipe Massa en 2009. La Indy Racing League comenzó a utilizar Zylon en 2008. [ 13]
En los yates de carreras modernos , se utiliza Zylon para partes del aparejo fijo . Se utiliza como obenques y estays . La fibra de PBO (polibenzoxazol) se degrada por la luz ultravioleta, el agua de mar y el roce (el problema que provocó que el Zylon se retirara del uso en chalecos protectores para uso policial, como se muestra arriba), y por lo tanto está protegido por una cubierta sintética fundida. Se afirma que es un 65% más ligero que el aparejo tradicional a un precio del 110-130% del precio del aparejo de varilla. [14] Según pruebas de laboratorio, también se afirma que tiene una durabilidad superior.
SpaceX utiliza Zylon para las líneas de suspensión de sus paracaídas Mk3 . Cuatro paracaídas Mk3 sirven como paracaídas principales en cada una de las naves espaciales Crew Dragon aptas para humanos de SpaceX . [15]
El Zylon se ha incorporado como fibra base para algunos textiles conductores, en los que la fibra de Zylon se recubre con níquel, cobre, plata u oro. La fibra conductora se utiliza para textiles electrónicos, blindaje EMI en láminas tejidas o de punto, o como trenza sobre cables, y para transmisión de señales o conducción de corriente. Esta fibra conductora combina las ventajas del Zylon (resistencia, resistencia a altas temperaturas, durabilidad, peso ligero, etc.) con las propiedades eléctricas de varios metales. Los hilos conductores se pueden coser, trenzar, tejer o simplemente aislar como un cable desnudo. [16]
El PBO es la fibra más fuerte y rígida disponible comercialmente y se utiliza para reparar y reforzar estructuras de hormigón y mampostería en sistemas compuestos adheridos externamente. [17] En este sistema, las fibras se producen en forma de una malla de tela, y una matriz de mortero cementicio la adhiere a una estructura existente.
Yamaha utiliza Zylon para fabricar los conos de los altavoces de su gama alta NS-5000. [18]
Spinergy, Inc. produce ruedas para bicicletas y sillas de ruedas con radios de PBO. Afirman que sus radios de fibra de PBO actúan como amortiguadores de vibraciones e impactos, además de ser más ligeros y resistentes que los radios de acero. [19]