desarrollo de un fluido magnetoreologico

DEsarrollo de un Fluido Magnetoreologico

2. INTRODUCCION


Los fluidos Magnetoreológicos son conocidos por exhibir propiedades reológicas originales al aplicar un campo magnético en ellos, con esto se obtienen cambios de viscosidad sobre el fluido elevando esta última hasta que el fluido se asemeja a un elemento más sólido porque se requieren mayores esfuerzos para generar deformación enel mismo. Esta característica les ha abierto las puertas en variadas aplicaciones como amortiguadores, actuadores antisísmicos, pistones, prótesis, entre otras. Mientras se explotan los parámetros como la intensidad del campo magnético aplicado, concentración de partículas y viscosidad del fluido portador, se pueden obtener importantes variaciones en el comportamiento de los parámetros reológicosen presencia de un campo determinado.

Estos fluidos descubiertos en los años 60 generaron una revolución en las aplicaciones mencionadas dado que pueden llegar a esfuerzos de cedencia de 100 kPa. Aunque a partir de su descubrimiento no fueron trabajados por décadas, en los años 80 se reactivó la investigación en ellos dadas sus altas velocidades de respuesta y resistencias, es por ello que hoyen día existen formas comerciales de estos fluidos y de elementos que los emplean. Sin embargo la investigación en los mismos no cesa pues aunque presentan agradables propiedades mecánicas, también cuentan con algunas falencias a nivel reologico y esto se debe a que estos fluidos, conformados por una fase continua liquida y una fase dispersa particulada, presentan sedimentación de la faseparticulada, por ello se hace necesario en cualquier formulación de estos fluidos emplear aditivos dispersantes y estabilizantes que les permitan mantener sus propiedades reológicas en el mayor tiempo posible.

Empleo de estos materiales, por que su estudio?

Actualmente los sistemas de amortiguamiento y detección demandan de mayores ajustes para adaptarse a los avances tecnológicos en automóviles yedificaciones que los requieran, por esta razón se han venido desarrollando nuevos materiales que puedan optimizar la respuesta ante impactos, esfuerzos instantáneos, esfuerzos constantes e incluso choques. De aquí nace la iniciativa en investigaciones mundiales por el uso de materiales inteligentes como los fluidos magnetoreologicos que pueden suplir tales requisitos. Estos últimos handemostrado las mejores adaptaciones en estas aplicaciones y representan, a nivel industrial, mejores propiedades como elevado esfuerzo de cedencia, altas velocidades de respuesta, en diseños de menor tamaño y mayor versatilidad.



Algunas de las características principales de este tipo de fluidos indican que tienden a sedimentar en el tiempo y esto obliga a un cambio periódico para su uso, por ellola mejor combinación debe presentar menor sedimentación en el tiempo y con ello mayor durabilidad, en este proyecto se establecerán con ensayos preliminares una combinación optima de partículas con un fluido portador y aditivos, para poder dar un indicio de la formulación final del mejor FLUIDO MAGNETOREOLOGICO ELABORADO que pueda ser útil posteriormente.

Fluidos Electro y Magneto ActivosDentro de esta denominación se encuentran los Fluidos Electroreologicos, Magnetoreológicos y los Ferrofluidos, haciendo referencia a que cada uno de estos tiene una variación en su comportamiento reológico (viscosidad) según sea aplicado un estímulo eléctrico o magnético. Las características de cada uno difieren según se puede ver en la tabla 1.


Comparación entre características ypropiedades de Ferrofluido, Fluidos Magneto y Electroreologicos. [1]
Fluido Magnetoreológicos Fluido Electroreologico Ferrofluido
Material de las partículas Hierro, Ferritas, óxidos de hierro, derivados de Fe, etc. Zeolitas
Polímeros, Si O2,
BaTiO3 Cerámicas
Ferritas, Hierro
Cobalto, etc.
Tamaño de las partículas 0,1-10 µm 0,1-10 µm 2-10 nm
Fluido Portador Aceites no polares
Líquidos polares...