Polímeros Electroactivos

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR




FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA



ELECTROQUÍMICA









POLÍMEROS ELECTROACTIVOS



LOS POLÍMEROS ELECTROACTIVOS Y SU UTILIZACIÓN EN MÚSCULOS ARTIFICIALES








QUITO, JULIO 2012







Índice

1. Carátula


2. Índice


3. Introducción


4. Tipos de Polímeros Electroactivos

5. Tecnologíade los Polímeros Electroactivos


6. Empresas Productoras de los EAP

7. Otras Aplicaciones de los EAP

































Introducción

Los actuadores son dispositivos que permiten al sistema cumplir la función designada.
Este tipo de estudio nació de la necesidad de encontrar materiales poco voluminosos destinados para el desarrollo debrazos artificiales y manipuladores microscópicos. Todo comenzó un poco de años atrás cuando algunos individuos entre los cuales Yoseph Bar-Cohen, un investigador científico, lanzó un desafío a la comunidad de investigadores de los polímeros electroactivos en apoyar el interés en el campo. El reto era construir un brazo robótico que rivalizaría con un brazo humano.


Dos de las característicasmás importantes de un músculo es su capacidad de ejercer un determinado tipo de fuerza controlada y de trabajar con la misma eficacia en cualquier posición y en todas las dimensiones.
Quizá la característica más interesante de polímeros electroactivos es su capacidad para emular músculos naturales y en particular su elasticidad.

Los materiales poliméricos, a diferencia de los materialespiezoeléctricos como cerámicas piezoeléctricas y aleaciones con memoria, pueden resistir fuerzas de aplicación de un 10% más que los cerámicos electroactivos, son extremadamente resistentes a deformarse de forma rápida y a ser muy maleable. Además, son altamente atrayentes para su baja densidad.
Un ejemplo de estos recientes materiales son las membranas de intercambio de iones, los polímeros de gel ypodrán ser utilizados para crear robots altamente flexibles capaces de caminar, nadar, volar , en controles inteligentes como por ejemplo la navegación, la operación de evitar los obstáculos, en el ámbito sensorial, entre otros.




Tipos de Polímeros Electroactivos

Entre los polímeros más investigados desde 1980, se presentan el polipirrol, politiofeno y polianilina. En 1979, mediante laoxidación electroquímica del pirrol en acetonitrilo se obtiene películas de polipirrol sobre la superficie del electrodo, con propiedades mecánicas favorables, relativamente densas y conductoras. Este método electroquímico permite controlar el potencial de oxidación de la polimerización, y por tanto, la optimización de la calidad del polímero. Actualmente constituye una de las técnicas másampliamente utilizada para la síntesis de polímeros conductores.

Polímeros conductores
Los polímeros electrónicamente conductores son estructuras conjugadas, en las cuales la cadena carbonada del polímero consiste de enlaces alternados sencillos y dobles o triples. En estos polímeros la distancia entre los átomos de carbono no son iguales, lo cual conduce a disminuir la energía de los electronesp, comparado a sus niveles en otros compuestos con estas distancias iguales.

Presentan propiedades redox (conductores eléctricos); estos polímeros presentan un comportamiento eléctrico contrario al comportamiento clásico que es como aislante.
El comportamiento del polímero cambia de su estado de oxidado a reducido.

Polímeros conductores iónicos
Otros polímeros de especial atención para eldesarrollo de diseños de baterías recargables, dispositivos laminados, lo constituyen los polímeros conductores iónicos. En estos, una gran concentración de iones es deliberadamente introducida dentro de la estructura del polímero con la finalidad de obtener una alta movilidad para los iones.

Típicos Polímeros Electroactivos

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Figura. Serie de polímeros mostrando la estructura...