¿Qué son las Láminas de Blindaje?
Las láminas de blindaje son láminas fabricadas con materiales especiales que pueden blindar contra los efectos adversos del calor, la radiación electromagnética y la radiación en organismos vivos y equipos electrónicos.
El aumento del grosor de las láminas aumenta el grado de blindaje contra los efectos adversos. Las láminas de blindaje pueden ser muy eficaces si se utilizan las láminas adecuadas para la aplicación, ya que las propiedades de la lámina, como la procesabilidad, varían en función del material utilizado.
Además, también se fabrican láminas y productos sellados que se adaptan a la forma del objeto que se desea proteger.
Aplicaciones de las Láminas de Blindaje
Las láminas de blindaje se utilizan principalmente en las dos situaciones siguientes:
1. Láminas de Blindaje contra la radiación
Las láminas de blindaje contra la radiación tienen diversas aplicaciones, tales como la protección en la ropa y equipos utilizados por trabajadores expuestos a radiaciones, como en la eliminación de residuos radiactivos en instalaciones nucleares y en tareas de reconstrucción en áreas afectadas por accidentes nucleares.
Además, en instalaciones médicas de radiología, se emplean para proteger áreas afectadas por tumores de los haces de electrones, neutrones y protones, así como contra los rayos X y rayos gamma generados por dichos haces de partículas.
2. Láminas de Blindaje contra las radiaciones electromagnéticas
Se ha comprobado que las ondas electromagnéticas emitidas por estaciones de radiodifusión, estaciones base de teléfonos inteligentes y dispositivos como teléfonos móviles y tabletas pueden tener efectos negativos en el cuerpo humano y causar fallas en los equipos electrónicos. Para contrarrestar estos efectos, se utilizan láminas de blindaje que reducen la intensidad de estas ondas electromagnéticas.
Las láminas de blindaje contra ondas electromagnéticas están compuestas por una capa conductora de blindaje, como el cobre, aplicada sobre una película delgada de PET (tereftalato de polietileno) mediante evaporación al vacío. Estas láminas no solo ofrecen un excelente apantallamiento electromagnético, sino que también son flexibles, ligeras y transpirables, gracias a su estructura porosa que proporciona un efecto de anclaje.
Gracias a su alto rendimiento de apantallamiento y su diseño delgado, se utilizan en una amplia gama de dispositivos electrónicos, como dispositivos móviles que requieren ahorrar espacio y revestimientos de cables que deben adaptarse a superficies curvas.
Además, existen láminas de blindaje contra ondas electromagnéticas fabricadas con materiales como acero inoxidable y cobre, que se transforman en papel y película flexibles utilizando tecnología de fabricación de papel. Estas láminas se pueden cortar fácilmente en diferentes formas con tijeras o cúteres. Durante el proceso de fabricación, las fibras metálicas sinterizadas evitan que las fibras se desprendan, lo que también mejora las condiciones de trabajo.
Estas láminas ofrecen un rendimiento electromagnético basado en la alta conductividad de los metales, así como en las propiedades de amortiguación y flexibilidad propias del papel. La estructura porosa de las láminas proporciona un efecto de anclaje y permeabilidad al aire. Gracias a estas características, se utilizan como materiales para suprimir el ruido en diversos dispositivos electrónicos y como filtros electromagnéticos para aliviar la presión diferencial.
Más información sobre las Láminas de Blindaje
Las láminas de blindaje para radiaciones deben utilizarse en función del tipo y la energía de la radiación.
Radiación alfa
Los rayos alfa son iones de helio formados por dos protones y dos neutrones. Suelen emitirse desde el núcleo de un isótopo radiactivo por el fenómeno físico de la desintegración alfa. Debido a su baja energía (inferior a 10 MeV), tienen escaso poder de penetración y pueden blindarse casi por completo con una hoja de papel, por lo que las láminas de blindaje no se consideran necesarios.
Rayos beta
Los rayos beta son emitidos por el fenómeno físico de la desintegración beta de los electrones de los núcleos de los isótopos radiactivos y tienen una energía baja (<2 MeV) y pueden blindarse casi completamente con una hoja de aluminio de unos pocos mm de espesor. Las láminas de blindaje no son necesarios ya que no suponen ningún riesgo para la salud y no causan averías en los equipos electrónicos.
Rayos gamma
Los rayos gamma son emitidos por los fotones de los núcleos de los isótopos radiactivos. Tienen un alto poder de penetración y no son directamente responsables de fallos eléctricos en los equipos electrónicos, pero pueden provocar la degradación de los materiales constitutivos y suponer un riesgo importante para la salud, por lo que deben blindarse con plomo o tungsteno de un espesor adecuado a su energía.
Para los rayos gamma de baja energía, se suelen utilizar como láminas de blindaje aleaciones de tungsteno, compuestas principalmente de wolframio, que tienen un bajo impacto ambiental, pero su uso se ha visto limitado debido a los problemas de escasa flexibilidad y trabajabilidad por la sinterización a altas temperaturas y a los elevados precios.
Se ha desarrollado una nueva lámina de tungsteno y resina como material para superar estos problemas. La lámina de tungsteno se fabrica calentando y amasando polvo de tungsteno y una resina de elastómero que puede reciclarse. Este proceso produce un material compuesto de tungsteno y resina, que luego se moldea para obtener una lámina de tungsteno de gran densidad y flexibilidad.
Rayos X
Los rayos X son fotones similares a los rayos gamma, pero se generan artificialmente mediante un dispositivo llamado tubo de rayos X. Su principal aplicación es en exámenes radiográficos, y a diferencia de los rayos gamma, tienen una energía mucho menor (unos pocos keV) y no representan riesgo para la salud. Los rayos X no dañan los equipos electrónicos ni requieren láminas de blindaje. En algunos exámenes físicos, se utiliza sulfato de bario blanco, que actúa como un agente atenuante de los rayos X y mejora la resolución de las radiografías, especialmente en estudios del tracto gastrointestinal superior.
Radiación de neutrones
Aunque con una tasa de dosis muy baja (unos 12 neutrones por centímetro cuadrado y hora), los haces de neutrones de alta energía (>1 MeV) también existen en la naturaleza. No son nocivos para el cuerpo humano, pero pueden causar averías en equipos electrónicos.
Generalmente, para láminas de blindaje de rayos gamma y neutrones de alta energía se utilizan bloques de plomo y paredes de hormigón de varios metros de espesor, mientras que para las láminas de blindaje de neutrones débiles de baja energía se utilizan bloques ricos en hidrógeno como la parafina, el polietileno y el agua, y cuando se utilizan láminas, éstas contienen B-10, El B-10 es el ácido bórico, por ejemplo, y alrededor del 20% es B-10, aunque el boro en la naturaleza es casi exclusivamente B-11. El gadolinio y el cadmio son sustancias tóxicas, por lo que es necesario tener en cuenta consideraciones medioambientales.
En el tratamiento de tumores, se utilizan haces de neutrones y haces de electrones y protones de alta energía para irradiar las zonas afectadas, que también generan rayos gamma y de neutrones, por lo que también es necesario considerar el uso de blindaje alrededor de los equipos de irradiación.