Materiales Inteligentes

UNIDAD PROFECIONAL INTERDICIPLINARIA DE INGENIERIA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS

INGENIERÍA INDUSTRIAL

NUEVOS MATERIALES

PROFESOR: SANCHEZ SOLORZANO HECTOR

SECUENCIA: 3IM48

MATERIALES INTELIGENTES

EQUIPO: MASERATI

MIEMBROS DEL QUIPO:

CARMONA HERNANDEZ JONATHAN JAVIER.

SANCHEZ GUTIERREZ OSMAR

SEDANO OLMOS IVAN GEOVANNI.

13 DE MAYO DE 2013

ÍNDICE

Introducción……………………………………………………………………………..3

Generalidades…………………………………………………………………………..4

Objetivos……………………………………………..…………………………………..5

Materiales con Memoria de Forma……………….………………………………….6

Historia………………………………………...……………………………………6

Materiales metálicos con memoria de forma…………………………………..7

Materiales fotoactivos…………………..…………………………………….8

Materiales cromoactivos……………..……………………………………….8

Materiales polímeros con memoria de forma….……………………………….9

Aplicaciones de los materiales con memoria…….…………………………….10

Materiales piezoeléctricos………………………………….…………………………12

Materiales magnetoctictivos……………………………….…………………………13

Nuevas tecnologías: Los biomateriales……………………….……………………..14

Materiales con memoria de forma magnética………………………………………15

Métodos de obtención…………………………………..…………………………16

Aplicaciones……………………………………………………………...…………16

Los polímeros con memoria de forma y propiedades especiales………………...17

Métodos de obtención…………………………………………………………..…19

Aplicaciones……………………………………………………………………...…20

Nuevas tendencias en los nuevos materiales………………………………..…22

Materiales multiferroicos…………………………………………………………..…23

Usos y clasificación de los materiales multiferroicos………………………...23

Método de obtención………………………………………………………………25

Nuevas tendencias…………………………………………………………….…26

Fluidos inteligentes…………………………………………………………………..27

Clasificación ………………..…………………………………………………… 27

Aplicación…………………………………………………………………………28

Conclusión……………………………………………………………………………..29

Bibliografía…………………………………………………………………………….30

Introducción

En el presente trabajo podremos analizar y comprender mas sobre algunos materiales muy peculiares ya que poseen una característica que es la de tener memoria de forma, la cual depende de algunas características ya que depende si es un metal o un polímero esto ocurre con un cambio de temperatura o por cambios magnéticos o eléctricos.

Cuando a estos materiales se les aplica una temperatura se les puede dar una forma específica y si después se le aplica otra temperatura puede adquirir la misma forma que tenía, de la misma forma con los metales, estos materiales son bastante usados en la industria Aero espacial.

También se analizaran materiales con memoria de forma magnética estos dependen de la forma que adquieren por la aplicación del magnetismo, también son muy importantes en las industrias.

Otros materiales como los fluidos inteligentes que dependen de cambios en sus temperaturas o en algunas características con las que pueden cambiar sus estados pero al final del sometimiento los materiales regresan a su forma primitiva.

Comprenderemos las nuevas innovaciones las cuales se desarrollan en las investigaciones de nuevos materiales y aplicaciones que se les dan esto para cada uno de los que antes mencionamos, estas innovaciones se desarrollan por la nueva invención de nuevos materiales o nuevas propiedades que se les pueden dar para poder hacer que tengan las características deseadas como en este caso la memoria de forma.

Generalidades

Existen materiales que son benéficos para las industrias y para nuestra vida cotidiana, es por esta razón que cada día se hace un esfuerzo para la mejora o el descubrimiento de nuevos materiales analizando cada una de las aleaciones, los polímeros y líquidos con los cuales se pueden hacer grandes cosas.

Los materiales inteligentes son aquellos que pueden detectar un estímulo externo (como por ejemplo, deformación, cambio de temperatura, campo magnético, etc.) y sufren un cambio de algún tipo.

Las aleaciones con memoria de forma constituyen una familia de materiales inteligentes pasivos, ya que se limitan a detectar un cambio en el esfuerzo o en la temperatura.

Las aleaciones con memoria de forma también despliegan un comportamiento supe elástico. Es posible obtener deformaciones recuperables hasta de un 10%. Esta es la razón por la cual las aleaciones con memoria de forma han tenido tanto éxito en aplicaciones como alambre para ortodoncia, armazones para anteojos y antenas para teléfonos celulares. En esas aplicaciones se aprovecha el efecto súper elástico (no el efecto de memoria de forma).

El efecto fue identificado por el científico James Prescott Joule en 1842 cuando observaba níquel puro. Aleaciones Ferromagnéticas con Memoria de Forma (FerromagneticShapeMemoryAlloys, FSMA).

Objetivos

Al término de la práctica podremos conocer algunos de los materiales los cuales son innovadores tecnológicamente ablando.

Comprenderemos las propiedades que tienen estos materiales y las características que poseen, las cuales marcan el desarrollo a nuevos avances en las empresas.

Podremos analizar cómo es que están constituidos químicamente o físicamente estos materiales.

Analizaremos como es que actúan ciertos fenómenos los cuales hacen que estos materiales sufran trasformaciones.

Comprenderemos como estas trasformaciones cambian la estructura física del material y observaremos como es que el material adquiere la misma forma que tenía inicialmente.

Comprenderemos porque es que los materiales pueden tener la memoria de forma la cual hace que los materiales puedan cambiar y regresar a su estado inicial.

Pondremos en práctica algunos conocimientos que se adquirieron en clase.

Analizaremos como es que las nuevas tendencias en cuanto a los nuevos materiales ya que el mercado requiere de nuevas innovaciones.

MATERIALES CON MEMORIADE FORMA

Historia.

El efecto de memoria de forma y súper elasticidad en las aleaciones SMA (ShapeMemoryAlloy) ya fue observado por Büehler y colaboradores en 1963 cuando descubrieron el Nitinol, una aleación de Níquel y Titanio que a temperaturas bajas puede ser deformado fácilmente, pero que al tomar alta temperatura cambia a una forma más dura, ejerciendo una fuerza estable, pero se tienen registros de que los primeros pasos en el descubrimiento del efecto memoria memoria de forma fueron, según científicos en los años 1930, cuando se descubrió el efecto supe elástico en una aleación de Au-Cd años más tarde se observaron la aparición y desaparición de la fase martensita a medida de que crecía y decrecía la temperatura de una aleación de Cu-Zn. los fundamentos del efecto memoria gobernado por comportamiento termo elástico de la martensita fue extensamente analizado por Kurdjumov pese a estos descubrimientos ocurrió hasta los años 60 lo que se ha mencionado.

Para poder entender más como es que funciona la memoria de forma hablaremos sobre la martensita y cómo es que se genera.

Las transformaciones martensiticas son generadas por las transformaciones por desplazamiento y se forman enfriando desde una fase de alta temperatura llamada fase austenita. Son además transformaciones independientes de la difusión, que se opone manteniendo una relación de orientación entre la fase austenita y la martensitica. Los términos martensita y austenita originalmente se referían solamente a la fase de aceros, sin embargo se ha extendido el termino refiriéndose no solo al materia sino a la transformación. Son además, transformaciones de primer orden en el sentido de que se libera calor en su formación, hay una histéresis asociada a esta transformación y hay un rango de temperatura en el coexisten austenita

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