Resumen:
La inspiración hacia la naturaleza y el avance científico han permitido que el
hombre desarrolle constantemente tecnologías nuevas capaces de imitar las
características mecánicas de los seres vivos, tal es el caso de los músculos, que es
el generador de la fuerza motora de los animales. El músculo se contrae o se
expande de acuerdo a pequeñas señales eléctricas que el cerebro le manda para
definir el movimiento. Basándose en este principio es como los actuadores de
polímeros electroactivos pueden llegar a realizar dicha caracterización mecánica de
forma similar.
Este reporte habla del desarrollo del proyecto “Construcción y caracterización
mecánica de actuadores de polímeros electroactivos” pero antes de profundizar
este tema primero se debe tener en claro algunos conceptos básicos para el
entendimiento de este contenido. Primeramente un actuador es un dispositivo que
tiene como objetivo transformar la energía en un movimiento mecánico, dicho
movimiento en este proyecto será en forma lineal. La energía mencionada
anteriormente por lo regular se basa en hidráulica o neumática pero en este
proyecto el movimiento del actuador será un polímero alimentado por corriente
eléctrica.
Un polímero es un compuesto molecular que se distingue por tener una masa molar
grande, que comprende desde miles a millones de gramos, y por estar formado de
muchas unidades que se repiten. El desarrollo de la química en los polímeros
empezó en la década de 1920 con la investigación del comportamiento
desconcertante de ciertos materiales, incluidos: la madera, la gelatina, el algodón y
el hule [Chang et. al., 2010].
En 1990 comenzaron los estudios hacia los polímeros electroactivos (EAPs) o
también llamados “músculos artificiales”, nombre que se le dio debido a que se
comportan de manera similar a los músculos naturales. Estos polímeros tienen
características muy atractivas: son ligeros, baratos, tolerantes a la fractura y
flexibles [Bar-Cohen, 2004].
Generalmente, EAPs pueden inducir deformaciones que son dos veces más altas
que un cerámico electroactivo, además, el tiempo de respuesta de los EAP es
menor que el de las aleaciones con memoria, en la tabla 1 que se muestra a
continuación podemos apreciar la comparación cualitativa entre el músculo natural
y los actuadores comerciales [Pelrine, 2002].