Prove a memoria di forma di resina polimerizzata e campioni compositi pultrusi:(a) campione deformato di resina polimerizzata nell'attrezzatura di prova dopo il riscaldamento; (b) campioni di resina polimerizzata dopo il fissaggio della forma; (c) campioni di resina polimerizzata dopo il ripristino della forma; (d) provino deformato di composito pultruso nell'attrezzatura di prova dopo il riscaldamento; (e) geometria del provino composito pultruso dopo il fissaggio della forma rispetto alla geometria dell'attrezzatura di prova; e (f) provino composito pultruso dopo il ripristino della forma. Credito:Roman Korotkov et al./Composites Parte A:Scienza applicata e produzione
I ricercatori di Skoltech hanno studiato un tipo promettente di materiale composito in termini di comportamento a memoria di forma:come riprendono la loro forma originale dopo la deformazione se esposti alla giusta temperatura o ad altre condizioni. I materiali studiati sono stati laminati piani a base epossidica rinforzati con fibra di vetro, prodotto con una tecnica chiamata pultrusione. Sebbene abbia un notevole potenziale per la produzione di compositi con memoria di forma per l'elettronica, biomedicina, e altro ancora, l'applicazione del metodo a tali materiali viene esaminata per la prima volta nello studio condotto da Skoltech riportato in Compositi Parte A:Scienza applicata e produzione .
polimeri a memoria di forma, o SMP, sono materiali che possono recuperare la loro forma iniziale sotto stimoli esterni come la temperatura, leggero, umidità, acidità, elettricità, o campo elettromagnetico. Sono ampiamente utilizzati nel settore aerospaziale, biomedico, e dell'industria automobilistica, così come nella stampa 4D, sensori di temperatura, e dispositivi elettronici.
Gli SMP sono spesso rinforzati con carbonio, basalto, o fibre di vetro, ottenendo materiali compositi con proprietà superiori. Un certo numero di tecniche sono utilizzate per la produzione di compositi SMP, la maggior parte di loro è abbastanza ben studiata. Sorprendentemente, fino ad ora non sono stati condotti studi sull'effetto memoria di forma nei compositi prodotti per pultrusione, il processo di produzione dei compositi più efficiente disponibile. è un veloce, versatile, e tecnologia a basso spreco che potrebbe potenzialmente produrre nuovi tipi di componenti strutturali a memoria di forma con combinazioni uniche di geometrie e proprietà meccaniche, impossibile da produrre con altri metodi.
"In questo studio, abbiamo studiato il comportamento a memoria di forma e le caratteristiche meccaniche di laminati piani pultrusi a base epossidica rinforzati con fibre di vetro unidirezionali. L'analisi ha compreso anche la cinetica di polimerizzazione della resina e le proprietà termomeccaniche e termofisiche della resina polimerizzata, " ha commentato il PI del progetto, Alexander Safonov dello Skoltech Center for Design, Produzione e materiali.
"I nostri risultati possono essere utilizzati per ulteriori simulazioni numeriche e l'ottimizzazione del processo di pultrusione. Inoltre, i risultati dimostrano che gli SMPC pultrusi mostrano una significativa promessa per applicazioni strutturali, " ha aggiunto il ricercatore.
