Materiales inteligentes

Artículos Originales
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Materiales inteligentes Aleaciones metálicas y polímeros con memoria de forma**
JONAS KLEMAS V *

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RESUMEN

PALABRAS CLAVE:
Austenita Histeresis Martensita Transformación martensítica Nitinol Fenómeno de memoria simple
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e presenta una breve definición de Materiales Inteligentes como introducción al grupo de materiales que poseen laespecial 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 sus propiedades, así como los factores de diseño con miras a la posible construcción de novedosos elementos yartefactos médicos, o bien de mecanismos integrantes de la mecatrónica, la microrobótica o sistemas biomiméticos, aportando algunos ejemplos representativos.
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Transformación de fases Actuador robótico Memoria de formaEfecto de memoria de forma Materiales inteligentes Superelasticidad Deformación superelástica.

Laboratorio de Biomateriales CES-EIA. Ingeniería Biomédica pfjokle@eia.edu.co, jklemas@ces.edu.co 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 “efectode 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 la biotecnología y la ingeniería biomédica mediante el acompañamiento de ejemplos constructivos prácticos. La Segunda Parte, bajo un esquema similar al de la primera, – acometerá elestudio 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 medicina en las cuales la miniaturización, la biocompatibilidad, y de ser posible la biodegradabilidad, sean prerrequisitos “sine qua non”.
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Revista CES MEDICINAVolumen 16 No.2 Abril - Septiembre / 2002

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ABSTRACT
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 ofsuch group of materials – with special consideration of the associated phenomena of Superelasticity. 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.

INTRODUCCIÓN
¿Un material puede poseer inteligencia? Ello dependerá de lo que queramos significar con el vocablo “inteligencia”, el cual para nosotros por una parte se refiere a la capacidad cerebral de percibir, memorizar, actuar y reaccionar, etc., pero también de pensar, aprender, y resolver problemas. Las primeras cuatro características dealguna manera sí las poseen los “materiales inteligentes”; las últimas tres podrían caer bajo el dominio de la “inteligencia artificial”. Resta la capacidad de crear... Es un hecho que ni aún con la ayuda de “computadores biológicos”, - en lo previsible,- será posible emular los aspectos más sofisticados de la inteligencia versus un modesto cerebro humano, como lo son el manejo de símbolos y la...