fulidos electrorreologicos

CAPITULO 2
2. FLUIDOS MAGNETORREOLOGICOS

2.1. Definición.
Los Fluidos Magnetorreológicos, o FMRs, son suspensiones no
coloidales,

compuestos

por

partículas

micrométricas

magnetizables, suspendidas en líquidos no magnéticos.

Estos

fluidos muestran cambios dramáticos en sus propiedades
reológicas como resultado de una magnetización inducida en las
partículas cuando seaplica un campo magnético.

Las interacciones entre los dipolos inducidos resultantes hacen
que las partículas produzcan estructuras en forma de cadenas
paralelas al campo, lo cual incrementa la resistencia a fluir del
FMR.

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Al restringirse el movimiento del fluido, se incrementa la viscosidad
y se desarrolla una resistencia en la suspensión; de tal manera
que mientras mayor sea elcampo magnético empleado, mayor
será la energía mecánica necesaria para romper las estructuras
formadas. En otras palabras, el cambio generado se manifiesta
por el desarrollo del esfuerzo a la fluencia, que crece a medida
que aumenta el campo aplicado.

Todo este proceso ocurre en un tiempo de respuesta en el orden
de los milisegundos y es reversible.

La importancia de los FMRs radica ensu habilidad de suministrar
interfaces sencillas, silenciosas y de respuestas rápidas entre
controles electrónicos y sistemas mecánicos.

2.2. Historia.
El descubrimiento inicial de los FMRs y el desarrollo de
dispositivos que usan estas suspensiones se le atribuye a Jacob
Rabinow del United Status Nacional Bureau of Standards, hechos
entre 1948 y 1951.

Casualmente, estasinvestigaciones se

presentaron en la misma época que Willis Winslow expuso sus
trabajos sobre los Fluidos Electrorreológicos, o FERs.

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A finales de la década del 40 y principios de la del 50, se
patentaron y se expusieron más publicaciones relativas a los
FMRs que a los FERs.

A pesar del auge de los FMRs, poco tiempo después perdieron
interés y ya casi no se publicaba información sobreéstos.

Recientemente ha habido un resurgimiento en el estudio de los
FMRs por parte de la comunidad científica. Investigadores tales
como E. M. Shtarkman, W. Kordonsky, K. D. Weiss y J. David
Carlson se han dedicado a desarrollar equipos y sistemas que
usen estas suspensiones y tengan aplicaciones industriales.

2.3. Diferencias entre FMRs y FERs.
Típicamente, un FER consiste en una dispersiónde partículas
sólidas dentro de un aceite aislante.

Willis Winslow, en sus experimentos iniciales, usó partículas
sólidas de almidón, piedra, cal, yeso, carbón y silica; las cuales las
dispersó en aceites aislantes minerales, parafina y queroseno. Al
usar estos tipos de materiales, Winslow fue capaz de demostrar
que la resistencia a fluir de ciertos FERs podría aumentar

28significativamente por la aplicación de un campo eléctrico de
suficiente intensidad. Desafortunadamente, reportes recientes del
rendimiento de estos fluidos señalan que son abrasivos,
químicamente inestables y propensos a sufrir rápido deterioro.

Por otro lado, los FMRs

están formados por partículas

microscópicas de un material magnético, dispersadas en un
líquido lubricante transportador.Los dos tipos de fluidos pueden operar directamente desde
suministros de poder de bajo voltaje y son menos sensibles a los
contaminantes y temperaturas extremas.

Pero, a pesar de que ambas suspensiones tienen características
comunes, la principal diferencia en el comportamiento de éstas
radica en la magnitud de las fuerzas que son desarrolladas. Los
FMRs son 20 a 50 veces más fuertes quelos FERs. Además, las
diferencias significativas en su operación son de vital importancia
cuando se consideran las aplicaciones comerciales.

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A continuación se muestra una tabla comparativa de las
propiedades

típicas

de

los

fluidos

Magnetorreológicos

Electrorreológicos.

TABLA 2

Tabla Comparativa de las Propiedades de FERs y FMRs

Propiedad

FER

FMR...