Modelado del Comportamiento Viscoelástico de Polímeros de Memoria de Forma Amorfos a una Temperatura Elevada
Autores: Cui, Fangda; Moon, Swapnil; Rao, I. Joga
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2016
Acceso abierto
Artículo científico
2016
Modelado del Comportamiento Viscoelástico de Polímeros de Memoria de Forma Amorfos a una Temperatura Elevada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Polímeros con memoria de forma
SMPs
Estímulos externos
SMPs amorfos
Temperatura de transición vítrea
Comportamiento viscoelástico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los polímeros con memoria de forma (SMPs) son materiales activos suaves, su propiedad especial es la capacidad de mantener una forma temporal y, cuando se exponen a un desencadenante adecuado, regresan a su forma original. Estos estímulos externos pueden ser temperatura, luz o campos electromagnéticos. Los SMPs amorfos son una clase de SMPs activados térmicamente que dependen de la transición vítrea para retener su forma temporal. Por encima de la temperatura de transición vítrea (T > Tg), los SMPs amorfos exhiben deformación finita y comportamiento viscoelástico. En este trabajo desarrollamos un modelo para capturar el comportamiento viscoelástico de los SMPs amorfos a temperaturas elevadas. El modelo utiliza un enfoque que fue desarrollado inicialmente para estudiar fluidos viscoelásticos no newtonianos. Logramos esto desarrollando un modelo de múltiples ramas basado en la teoría de múltiples configuraciones naturales utilizando la maximización de la tasa de disipación para determinar la evolución de las configuraciones naturales. Aplicamos nuestro modelo para estudiar varias deformaciones diferentes a una temperatura elevada T = 130 grados C y mostramos que este enfoque es capaz de capturar el comportamiento viscoelástico de estos polímeros. Las predicciones de la teoría se comparan luego con resultados experimentales.
Descripción
Los polímeros con memoria de forma (SMPs) son materiales activos suaves, su propiedad especial es la capacidad de mantener una forma temporal y, cuando se exponen a un desencadenante adecuado, regresan a su forma original. Estos estímulos externos pueden ser temperatura, luz o campos electromagnéticos. Los SMPs amorfos son una clase de SMPs activados térmicamente que dependen de la transición vítrea para retener su forma temporal. Por encima de la temperatura de transición vítrea (T > Tg), los SMPs amorfos exhiben deformación finita y comportamiento viscoelástico. En este trabajo desarrollamos un modelo para capturar el comportamiento viscoelástico de los SMPs amorfos a temperaturas elevadas. El modelo utiliza un enfoque que fue desarrollado inicialmente para estudiar fluidos viscoelásticos no newtonianos. Logramos esto desarrollando un modelo de múltiples ramas basado en la teoría de múltiples configuraciones naturales utilizando la maximización de la tasa de disipación para determinar la evolución de las configuraciones naturales. Aplicamos nuestro modelo para estudiar varias deformaciones diferentes a una temperatura elevada T = 130 grados C y mostramos que este enfoque es capaz de capturar el comportamiento viscoelástico de estos polímeros. Las predicciones de la teoría se comparan luego con resultados experimentales.