Los elastómeros

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de esta transición iónica la red iónica, debido a su termoplasticidad, se debilita recobrando el material su forma original y provocando el efecto memoria de forma en el polímero. Estas propiedades de memoria de forma dependen del elastómero empleado, del sistema entrecruzante iónico, del sistema covalente y la combinación de ambos. Este hecho posibilita la modulación de esta propiedad de acuerdo con las necesidades y propiedades finales deseadas que se les quiera conferir al material de interés.

Las principales aplicaciones de los elastómeros iónicos son suelas de zapato, adhesivos, mangueras de jardín, filmes para empaquetamiento y sellado en caliente, boyas, etc, debido a la excelente resistencia a la abrasión y propiedades de adhesión.

Preparación y procesado de los elastómeros iónicos con memoria de forma

Los materiales se preparan mediante los métodos convencionales en la tecnología del caucho incluyendo los sistemas de vulcanización capaces de generar entrecruzamientos tanto iónicos como covalentes. Se pueden emplear mezcladores abiertos o cerrados. También es posible la preparación de estos compuestos en disolución, empleando disolventes capaces de disolver el elastómero y donde los sistemas de vulcanización pueden ser dispersados. La vulcanización, asimismo, se lleva a cabo a las temperaturas habituales empleadas en la tecnología del caucho (entre 100 y 200°C), utilizándose los métodos convencionales de transformación.

Entre los materiales más utilizados actualmente se encuentran las aleaciones cuya memoria de forma está basada en la existencia de dos fases cristalinas estables: la fase austenita a alta temperatura y la fase martensítica a baja temperatura.

Las aleaciones con memoria de forma poseen ciertas características que limitan sus aplicaciones unas de ellas son como:

- Alto coste

-Difícil procesabilidad

-Bajo límite de deformación reversible (deformaciones del 10%)

En comparación con los polímeros con memoria de forma contienen ventajas realmente valiosas como lo son:

-Alta deformación reversible (deformaciones mayores del 200%

- Bajo coste

- Baja densidad

-Posible bio-compatibilidad(es la capacidad de un material para no interferir ni degradar el medio biológico en el cual son utilizados) y bio-degrabilidad (sustancia que puede descomponerse en los elementos químicos que lo conforman, debido a la acción de agentes biológicos, como plantas, animales, microorganismos y hongos, bajo condiciones ambientales naturales).

Una nueva transición para el efecto de memoria de forma: la transición iónica

• Los polímeros con memoria de forma basados en la transición iónica presentan en su estructura grupos capaces de ionizarse, como lo es el caso del ácido carboxílico que al formar su sal carboxílica crea una unión termolábil.

• La transición iónica se da precisamente a razón de las uniones iónicas, estas se agrupan debido a su diferente polaridad, y actúan como entrecruzamientos de la red polimérica. Debido a las distintas agrupaciones se forma la fase segregada en la cual hay un núcleo iónico y una cierta cantidad de polímero adyacente con movilidad reducida.

• Es este polímero atrapado el que tiene su propia transición térmica, y a la cual también se le conoce como transición iónica que caracterizada por la temperatura de transición iónica Ti; la cual la movilidad de las cadenas aumenta.

• Al aumentar la temperatura se producen dos efectos en la red iónica. En primer lugar, el polímero atrapado alrededor de las interacciones iónicas aumenta su movilidad y en segundo lugar, los enlaces iónicos denominado “ion hopping” que consiste en el salto de un par iónico presentan un mecanismo dinámico desde una agrupación a otra, produciéndose una relajación de la cadena.

• Cuando se da una red mixta decimos que hay un efecto de memoria de forma dada entre enlaces iónicos y covalentes.

• Básicamente el efecto de memoria de forma se debe en gran medida a los enlaces y a las variaciones de temperatura, inicialmente se sube la temperatura y se logra que las cadenas se relajen y la movilidad de los enlaces iónicos aumenta, los enlaces covalentes por su parte crean una forma de fuerza elástica y tratan de retraer el material a su forma original. Al disminuir la temperatura por debajo de la temperatura de transición iónica en el estado deformado, y se forma una cierta fracción de polímero vítreo o atrapado alrededor de las agregaciones iónicas, que fijan el estado deformado (forma temporal). Por último, al volver a aumentar la temperatura por encima de la transición iónica, las uniones iónicas recuperan su movilidad y la fuerza elástica, debido a la presencia de los enlaces covalentes permanentes, induce la recuperación de la forma original.

Mejoras en el comportamiento de memoria de forma

• Creando compuestos con memoria de forma es posible mejorar el modulo elástico de los polímeros con memoria de forma incluyendo cargas que refuercen el material.

• Aunque el polímero se refuerce, asimismo, se puede producir una pérdida de las propiedades de memoria de forma, ya que las cargas pueden afectar a la recuperación o fijeza de las formas permanente y temporal al modificar la estructura de las redes.

• Las cargas también pueden influir en la transferencia de calor en la muestra y en sus propiedades visco elásticas. Generalmente, se mejora la conductividad térmica del polímero y es posible que el tiempo requerido para un ciclo termo mecánico de memoria de forma se reduzca.

• Si comparamos el tiempo de vida útil de un polímero con memoria de forma y una aleación encontramos que la del polímero es sin duda mucho menor.

• Los polímeros con memoria de forma son ampliamente utilizados ya que también presentan características como transparencia, permeabilidad, magnetismo entre otras.

Principales aplicaciones de los polímeros con memoria de forma

• Si bien los polímeros con memoria de forma han descrito numerosas aplicaciones en la industria Aero espacial, en materia de juguetes, sensores, empaquetamiento etc. Su mayor aplicación se encuentra en lo relacionado a la biomédica como por ejemplo suturas biodegradables, actuadores, catéteres o productos de ortodoncia.