materiales inteligentes aleaciones metálicas y polímeros con memoria de forma

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Artículos Originales

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Materiales inteligentes
Aleaciones metálicas y polímeros con
memoria de forma**
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RESUMEN

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JONAS KLEMAS V *

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Transformación de fases
Memoria de forma
Efecto de memoria de forma
Materialesinteligentes
Superelasticidad

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Actuador robótico

Deformación superelástica.

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Austenita
Histeresis
Martensita
Transformación martensítica
Nitinol
Fenómeno de memoria simple

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PALABRAS CLAVE:

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e presenta una brevedefinición de Materiales Inteligentes como introducción al grupo de
materiales que poseen la especial característica de Memoria de Forma, explicando los principios
básicos del Efecto de Memoria de Forma (Shape Memory Effect) como fundamento operacional
de los mismos, abarcando el fenómeno asociado de Superelasticidad. Se analizan el carácter funcional
de este tipo de materiales y suspropiedades, así como los factores de diseño con miras a la posible
construcción de novedosos elementos y artefactos médicos, o bien de mecanismos integrantes de la
mecatrónica, la microrobótica o sistemas biomiméticos, aportando algunos ejemplos representativos.

Laboratorio de Biomateriales CES-EIA. Ingeniería Biomédica pfjokle@eia.edu.co, jklemas@ces.edu.co

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El trabajo se divide en dos partes.La Primera Parte trata con materiales tipo nitinol, constando de: Sección 1, la cual se enfoca en la
comprensión del fenómeno de la “memoria de forma”, así como del “efecto de forma” que la sustenta. La Sección 2, versando sobre aspectos
teórico-prácticos como base de comprensión de los factores de cálculo y diseño, con enfoque a una serie de aplicaciones innovativas en el
campo de labiotecnología y la ingeniería biomédica mediante el acompañamiento de ejemplos constructivos prácticos. La Segunda Parte, bajo un esquema similar al de la primera, – acometerá el estudio de los polímeros dotados con memoria de forma centrándose en aplicaciones
de carácter estructural, cual ocurre en el área de la rehabilitación y concretamente en la ortopedia, pero también en otras áreas de la medicinaen las cuales la miniaturización, la biocompatibilidad, y de ser posible la biodegradabilidad, sean prerrequisitos “sine qua non”.
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Revista CES MEDICINA Volumen 16 No.2 Abril - Septiembre / 2002

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INTRODUCCIÓN

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Shape memory
Shape memory alloy
Shape memory effect
Smart materials
Stress induced transformation
Superelasticity
Superelastic deformation
Two way shape memory.

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Phase transformation
Robotic actuator

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Martensitic transformation
Nitinol
One way shape memory

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HysteresisMartensite

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Austenite

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KEY WORDS:

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A brief description of Smart Materials with focus
on Shape Memory Materials is given and so the
necessary explanation to understand the
underlying principles of the Shape Memory Effect
– responsable of the operational mechanisms of
such group of materials – with special
consideration of the associated phenomena ofSuperelasticity. Functional aspects, properties
and design factors shall be discussed (in Section
2 of Part 1 to be published later),- these being
the necessary tools to anticipate the feasibility
of assembling innovative medical devices or
microrobotic, mechatronic and biomimetic
systems integrating elements,- presenting some
illustrative and practical examples.

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ABSTRACT...