Ejemplos de polímeros de fibra
Los polímeros con memoria de forma (SMP) son materiales poliméricos inteligentes que tienen la capacidad de volver de un estado deformado (forma temporal) a su forma original (permanente) cuando son inducidos por un estímulo externo (disparador), como el cambio de temperatura[1].
Los SMP pueden conservar dos o a veces tres formas, y la transición entre ellas suele ser inducida por un cambio de temperatura. Además del cambio de temperatura, el cambio de forma de los SMP también puede ser provocado por un campo eléctrico o magnético,[3] la luz[4] o una solución[5]. Al igual que los polímeros en general, los SMP abarcan una amplia gama de propiedades, desde estables hasta biodegradables, desde blandas hasta duras, y desde elásticas hasta rígidas, dependiendo de las unidades estructurales que constituyen el SMP. Los SMP incluyen materiales poliméricos termoplásticos y termoestables (reticulados covalentemente). Se sabe que los SMP son capaces de almacenar hasta tres formas diferentes en la memoria[6]. Los SMP han demostrado tensiones recuperables superiores al 800%[7].
Dos cantidades importantes que se utilizan para describir los efectos de la memoria de forma son la tasa de recuperación de la deformación (Rr) y la tasa de fijación de la deformación (Rf). La tasa de recuperación de la deformación describe la capacidad del material para memorizar su forma permanente, mientras que la tasa de fijación de la deformación describe la capacidad de los segmentos de conmutación para fijar la deformación mecánica.
Fibras de polímero para el hormigón
La sección transversal muestra la forma de las distintas fibras textiles. Cada fibra textil ofrece un aspecto transversal distinto cuando se observa al microscopio. Las formas varían de redondas a ovaladas y planas; las diferentes formas determinan ciertas características de los textiles. Aunque la mayoría de las fibras sintéticas tienen una sección transversal circular, la forma puede alterarse o diseñarse durante el proceso de fabricación. La forma de la sección transversal es responsable de ciertas propiedades físicas de las fibras textiles, como el brillo de los tejidos[1][2].
La sección transversal de una fibra influye en el aspecto, el tacto, la caída, la flexibilidad y las propiedades de absorción de la humedad[3]La forma de la sección transversal de las fibras especifica su textura. Numerosas características físicas, como el tacto, el volumen y el brillo, están asociadas a la forma de la sección transversal[2]. Las fibras sintéticas con una superficie más regular parecen más brillantes que las fibras naturales con una superficie irregular, a excepción de la seda, que tiene una superficie regular[4][5][6][7].
Polímero con memoria de forma
Los polímeros con memoria de forma son un área apasionante de la innovación en polímeros. En esencia, son materiales que pueden “recordar” la forma que tenían y volver a ella cuando se les aplica algún estímulo, como el calor o la luz.
El abanico de aplicaciones de estos materiales es enorme y abarca la medicina, la industria, la electrónica y los textiles, entre otros, y el desarrollo en todos estos ámbitos sigue en marcha en laboratorios de todo el mundo.
Como su nombre indica, son materiales que tienen “memoria” de su forma. En concreto, son capaces de volver a su forma original después de haber sido deformados de alguna manera. Pueden volver a su forma original cuando se les aplica un determinado estímulo. Este estímulo puede ser el calor o la luz, por ejemplo.
Esta capacidad se conoce como efecto de memoria de forma (SME) y puede darse en aleaciones conocidas como aleaciones con memoria de forma (SMA) y en polímeros, en polímeros con memoria de forma (SMP), pero también es posible en híbridos con memoria de forma (SMH).
Todos ellos pertenecen a un conjunto más amplio de “materiales inteligentes”, también conocidos como materiales inteligentes o sensibles, que tienen una o más propiedades que se ven afectadas de forma controlada por algunos estímulos externos. En el caso de la memoria de forma, la propiedad que se ve afectada es su forma, al aplicar algún estímulo externo como la temperatura, la tensión, la humedad, el campo eléctrico o magnético, el pH, la luz o el compuesto químico.
Polímero reforzado con fibra
Las aleaciones metálicas con memoria de forma que recuerdan la forma original y vuelven a ella a partir de una forma temporal mediante la aplicación de calor se conocen desde hace tiempo. Sin embargo, el concepto de polímero con memoria de forma es una invención relativamente reciente. Nuestro objetivo en este trabajo es utilizar la ciencia básica de los materiales y estructuras con memoria de forma para diseñar y producir fibras para tejidos con características de confort sustancialmente mejoradas. El objetivo de este trabajo es controlar los cambios en la forma de la sección transversal de la fibra en función de la temperatura, lo que da lugar a unas características deseables de transporte térmico y de humedad del tejido resultante. En primer lugar, se desarrollan fibras con memoria de forma de un solo sentido y, a continuación, fibras con memoria de forma de dos sentidos variables utilizando la tecnología de componentes.
Aunque el mercado de la fibra básica está estancado en Estados Unidos, el mercado de especialidades de valor añadido proporciona una ventaja competitiva a las industrias de la fibra y la confección. Haciendo uso de la última ciencia básica de los polímeros con memoria de forma se desarrollan fibras que cuando se forman en los tejidos mostrarán un comportamiento de confort superior. Dado que la futura cuota de mercado de Estados Unidos es sustancial para estos productos nicho, el objetivo principal de este trabajo es ayudar a la transformación de la base de conocimientos de investigación de vanguardia en productos de valor añadido en polímeros con memoria de forma. Se realizan estudios para sintetizar materiales poliméricos con una y dos temperaturas de conmutación como polímeros con memoria de forma.