Ensayo de memoria de forma de probetas de resina curada y compuestos pultruidos:(a) Muestra deformada de resina curada en el dispositivo de ensayo después de calentarla; (b) muestras de resina curadas después de la fijación de la forma; (c) muestras de resina curadas después de la recuperación de la forma; (d) muestra deformada de material compuesto pultruído en el dispositivo de prueba después del calentamiento; (e) geometría de la muestra compuesta pultrusionada después de la fijación de la forma en comparación con la geometría del dispositivo de prueba; y (f) muestra compuesta pultruida después de la recuperación de la forma. Crédito:Roman Korotkov et al./Composites Parte A:Ciencia aplicada y fabricación
Los investigadores de Skoltech han investigado un tipo prometedor de material compuesto en términos de su comportamiento de memoria de forma:cómo recuperan su forma original después de la deformación si se exponen a la temperatura adecuada u otras condiciones. Los materiales estudiados fueron laminados planos a base de epoxi reforzados con fibra de vidrio, producido con una técnica llamada pultrusión. Si bien tiene un potencial considerable para fabricar compuestos con memoria de forma para electrónica, biomedicina, y más, La aplicación del método a dichos materiales se examina por primera vez en el estudio dirigido por Skoltech que se informa en Compuestos Parte A:Ciencia aplicada y fabricación .
Polímeros con memoria de forma, o SMP, son materiales que pueden recuperar su forma inicial bajo estímulos externos como la temperatura, luz, humedad, acidez, electricidad, o campo electromagnético. Son ampliamente utilizados en la industria aeroespacial, biomédico y la industria automotriz, así como en la impresión 4D, sensores de temperatura, y dispositivos electrónicos.
Los SMP suelen estar reforzados con carbono, basalto, o fibras de vidrio, resultando en materiales compuestos con propiedades superiores. Se utilizan varias técnicas para la fabricación de compuestos SMP, la mayoría de ellos bastante bien estudiados. Asombrosamente, hasta ahora no se han realizado estudios sobre el efecto de memoria de forma en los compuestos producidos por pultrusión, el proceso de fabricación de compuestos más eficiente disponible. Es un ayuno versátil, y tecnología de bajo desperdicio que potencialmente podría producir nuevos tipos de componentes estructurales con memoria de forma con combinaciones únicas de geometrías y propiedades mecánicas, imposible de producir con otros métodos.
"En este estudio, Investigamos el comportamiento de la memoria de forma y las características mecánicas de los laminados planos pultruidos a base de epoxi reforzados con fibras de vidrio unidireccionales. El análisis también abarcó la cinética de curado de la resina y las propiedades termomecánicas y termofísicas de la resina curada. "comentó el PI del proyecto, Alexander Safonov del Centro de Diseño Skoltech, Fabricación y Materiales.
"Nuestros hallazgos pueden usarse para más simulaciones numéricas y la optimización del proceso de pultrusión. Además, Los resultados demuestran que los SMPC pultruidos muestran una promesa significativa para aplicaciones estructurales, ", agregó el investigador.
