Proyectos Universitarios
Procesos ópticos y electro-reológicos en elastomeros
Juan Adrián Reyes Cervantes
Instituto de Física
Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Datos curatoriales

Nombre de la colección

Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)

Responsables de la colección

Ing. César Núñez Hernández; L.I. Ivonne García Vázquez

Colección asociada

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Responsables de la colección asociada

@collection_responsible@

Dependencia

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA)

Institución

Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)

Identificador único (URN)

DGAPA:PAPIIT:IN110012

Datos del proyecto

Nombre del proyecto

Procesos ópticos y electro-reológicos en elastomeros

Responsables

Juan Adrián Reyes Cervantes

Año de convocatoria

2012

Clave del proyecto

IN110012

Dependencia participante

Instituto de Física

Palabras clave

@keywords@

Área

Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

Disciplina

Física

Especialidad

Óptica y fluídos

Modalidad

a) Proyectos de investigación

Síntesis

En los elastómeros, cadenas poliméricas largan que incorporan unidades rígidas anisotrópicas se ordenan nemáticamente, formando cristales líquidos poliméricos (CLP). Adicionalmente las cadenas poliméricas se unen formando una red o estructura de gel, con una topología fija, obteniéndose un sólido elástico o goma: la polimerización crea ataduras entre las cadenas que las ligan a una matriz sólida que colectivamente forman entre sí. Dentro de las gomas, los grupos mesogénicos de monómeros individuales conservan tanta movilidad como en un estado líquido. Estas constricciones suaves hacen que la sustancia resultante sea bastante extensible. Las gomas resisten deformaciones mecánicas debido a que las cadenas poliméricas alcanzan su máxima entropía cuando permanecen en su estado natural sin deformar. En este proceso normalmente se forman espontáneamente dominios cuya orientación preferencial esté en distintas direcciones, distribuidos en toda la goma. Esta variedad de dominios causará un esparcimiento de la luz, dándole al material una apariencia macroscópica turbia. Un avance muy importante en el diseño de estos materiales fue conseguido por Finkelmann, al desarrollar un mecanismo para obtener materiales que forman un monodominio. La idea básica consistió en aplicar campos eléctricos a la sustancia fundida para alinear las unidades monoméricas anisotrópicas mientras se realiza la polimerización y/o se baja la temperatura, para de esta manera conservar el orden orientacional de los elementos orientables nemáticos y así obtener un monodominio. Un material preparado de esta manera es conocido como elastómero y tiene la sorprendente propiedad de deformarse dentro de un cierto intervalo de elongaciones, invirtiendo para ello, prácticamente una cantidad despreciable de energía. Esto se debe esencialmente a que la estructura anisotrópica formada por los monómeros rígidos nemáticos, se reorienta y acomoda al interior de las cadenas poliméricas largas mientras el material se distorsiona de tal forma que la energía invertida en la deformación se minimiza. _x000D_ En la actualidad los cristales líquidos elastómeros se sintetizan lográndose fases con la misma variedad que los cristales líquidos clásicos, consiguiéndose elastómeros nemáticos, esmécticos y quirales. Estos materiales son muy deformables: sus dimensiones pueden cambiar bajo la acción de esfuerzos hasta por un 300%; así mismo, son susceptibles a ser orientados por campos eléctricos como los cristales líquidos ordinarios, de donde una aplicación casi obvia es su uso en el diseño de músculos artificiales. Por otro lado, su transparencia y el hecho de que al ser sólidos no requieren contenedor, facilitan su utilización para el diseño d dispositivos electro-ópticos. _x000D_ Las acciones propuestas:_x000D_ a)Desarrollo de modelos para los acoplamientos entre la estructura y los campos externos (por ejemplo, para la sintonización del filtrado mediante cristales liquidos elatomeros fotónicos mediante campos eléctricos externos)._x000D_ b) Identificación de los elementos cruciales para controlar la estructura de los materiales, identificando los parámetros característicos y las contribuciones dominantes en los fenómenos, (e.g. comparar las contribuciones elásticas, de tensión superficial y por compresión de las capas de un esméctico en una fibra óptica de cristal líquido);_x000D_ c) Desarrollar métodos analíticos o numéricos adecuados para resolver los modelos teóricos, realizando aproximaciones controladas. (por ejemplo, pa

Contribución

_x000D_ _x000D_ A partir de los resultados originales de estas investigaciones se elaborarán dos artículos de investigación por anho que se enviarán para su publicación a revistas internacionales con arbitraje especializadas en los temas correspondientes. _x000D_ _x000D_ Adicionalmente, estas investigaciones serán presentadas en 4 congresos de investigación nacionales e internacionales con el objeto dar a conocer los resultados obtenidos y de mantenerse en contacto con otros grupos de investigación en México y en el extranjero relevantes. _x000D_ _x000D_ Se proyecta dirigir 2 tesis de doctorado, 1 de maestría y 2 de licenciatura en varios de los tópicos de óptica e hidrodinámica de cristales líquidos y cristales líquidos fotónicos así como de la dinámica, reología y propiedades de la estructura de bandas, elastómeros quirales y esmécticos. _x000D_ _x000D_

Información general

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Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). %%Procesos ópticos y electro-reológicos en elastomeros%%, Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En %%Portal de datos abiertos UNAM%% (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.
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Fecha de actualización: 2017-03-13 00:00:00.0
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Contacto de la colección

Para más información sobre los Proyectos PAPIIT, favor de escribir a: Dra. Claudia Cristina Mendoza Rosales, directora de Desarrollo Académico (DGAPA). Correo: ccmendoza #para# dgapa.unam.mx



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