INVESTIGADORES
FASCE Laura Alejandra
congresos y reuniones científicas
Título:
Materiales con Memoria de Forma Basados en Redes Epoxi Modificadas con Nanopartículas Magnéticas
Autor/es:
J. PUIG; C. E. HOPPE; L. A. FASCE; R. J. J. WILLIAMS
Lugar:
Mar del Plata
Reunión:
Encuentro; III Encuentro Nacional de Materia Blanda - III MAB; 2010
Resumen:
Los materiales con
memoria de forma permiten construir actuadores para diversas aplicaciones
(biomedicina, sensores, robótica, dispositivos microelectromecánicos, etc.).
Estos materiales tienen la capacidad de ser deformados y temporalmente fijados
en una forma secundaria (procedimiento de programación) que es estable
mientras no se aplique el estímulo adecuado (temperatura, campo magnético,
eléctrico, luz, pH, etc.), momento en el que recuperan su forma original.
Los materiales con
memoria de forma basados en polímeros (SMP, shape memory polymers) han sido
objeto de desarrollos recientes. El interés en los SMP se basa en el menor
costo, mayor versatilidad en temperaturas de uso, deformaciones y tensiones de
ruptura, y fijación y recuperación de la deformación, respecto a los basados en
aleaciones metálicas (SMA, shape memory alloys).
Aunque las redes
epoxi poseen excelentes propiedades térmicas y mecánicas, sólo en pocos
trabajos recientes se ha propuesto su uso como SMP.1-7 La
temperatura de activación de estos materiales es la temperatura de transición
vítrea, que puede modularse en intervalos amplios a partir de la formulación
elegida.6,7 Sin embargo, su uso como SMP requiere excelentes propiedades
mecánicas en estado de goma (alta deformación de ruptura, buena recuperación de
la deformación producida, buena tenacidad), no siempre fáciles de lograr con
este tipo de polímeros.7
En el presente
trabajo se utilizaron redes epoxi basadas en entrecruzamientos físicos de
polímeros lineales mediante la unión cola-cola de cadenas alquílicas.8,9
Las mismas se sintetizaron a partir de diglicidiléter de bisfenol A (DGEBA) y diferentes
aminas (n-octilamina, n-dodecilamina, n-hexadecilamina, oleilamina). También se
utilizaron mezclas de las mismas en distintas proporciones (manteniendo la
relación estequiométrica epoxi/amina). A partir de estas formulaciones se
obtuvieron redes termorreversibles con una transición gel-líquido característica.
La modificación en el largo de cadena y/o composición de la mezcla de aminas
permitió variar la temperatura de transición vítrea en un amplio rango. A
partir de este análisis pudieron obtenerse formulaciones con temperatura de
activación en el rango de la temperatura ambiente, lo que amplía
significativamente las aplicaciones potenciales de estos materiales. La medida
de las propiedades de memoria de los materiales seleccionados se encuentra
actualmente en curso. Estas medidas permitirán establecer las relaciones
formulación-estructuras-propiedades térmicas y mecánicas de las redes de
polímeros epoxi anteriormente mencionadas y seleccionar aquellas formulaciones
con propiedades potenciales para su empleo como materiales con memoria de forma
(alta deformación de ruptura y alta tenacidad en estado de goma a la
temperatura de activación). Finalmente, se analizará la posibilidad de
modificar estas matrices con nanopartículas magnéticas (magnetita) recubiertas
con ácido oleico. El objetivo de esta modificación será la activación remota de
la propiedad de memoria a través del calentamiento magnético inducido por un
campo magnético alterno.