Propagación de ondas de choque en polímeros semicristalinos

LANCE, PEDRO SANTIAGO; VEGA, DANIEL ALBERTO; GÓMEZ, LEOPOLDO RAIMUNDO

San Carlos de Bariloche

Congreso; 107° Reunión de la Asociación de Física Argentina; 2022

Asociación de Física Argentina

En las últimas décadas se ha observado que distintos materiales poliméricos presentan una resistencia al impacto superior a materiales convencionales basados en metales o cerámicos. Sumado a esto, los materiales poliméricos presentan baja densidad y transparencia controlable. A pesar de que aún no se determinó fehacientemente los principios microscópicos que conducen a que estos materiales presenten altas resistencias al impacto, se considera que esta propiedad proviene de la combinación de dominios rígidos (vítreos o cristalinos)con regiones blandas (amorfas), que permitirían la disipación y atenuación de ondas de choque. En este trabajo se estudia la disipación de ondas de choque en polímeros semicristalinos a través de simulaciones de dinámica molecular de grano grueso. Los polímeros semicristalinos son obtenidos utilizando un modelo computacional de poly(vinyl alcohol) (PVA), basado en simulaciones atomísticas, que ha sido ampliamente utilizado . El modelo define las interacciones de enlace armónicas y de potenciales de ángulo entre bonds vecinos. Este último potencial es definido para cierto porcentaje de la cadena polimérica, con el objetivo de regular en cierta medida el porcentaje de regiones cristalinas. El sistema es comprimido utilizando un pistón, lo que conduce a la formación de un frente de onda en el material que viaja a velocidad constante. Para velocidades de compresión relativamente altas se observa el melting de las regiones cristalinas del sistema, al igual que en las compresiones rápidas de sólidos cristalinos.