Proyecto elasticidad
- 1. ¿Cómo se sintetiza un material elástico?
- 2. Los materiales elásticos son conocidos como polímeros, y en general han existido en la naturaleza desde siempre y el hombre ha sabido cómo aprovecharlos, Sin embargo, a pesar de que los polímeros pueden ser encontrados en el medio natural, el ser humano ha creado algunos sintéticos; es decir, que se preparan en un laboratorio.
- 3. Los termoplásticos se ablandan al calentarse (a veces funden) y se endurecen al enfriarse (estos procesos son totalmente reversibles y pueden repetirse). Estos materiales normalmente se fabrican con aplicación simultánea de calor y de presión. A nivel molecular, a medida que la temperatura aumenta, la fuerza de los enlaces secundarios se debilita (por que la movilidad molecular aumenta) y esto facilita el movimiento relativo de las cadenas adyacentes al aplicar un esfuerzo. La degradación irreversible produce cuando la temperatura de un termoplástico fundido se eleva hasta el punto que las vibraciones moleculares son tan violentas que pueden romper los enlaces covalentes. Los termoplásticos son relativamente blandos y dúctiles. La mayoría de los polímeros lineales y los que tienen estructuras ramificadas con cadenas flexibles son termoplásticos.
- 4. Los polímeros termoestables se endurecen al calentarse y no se ablandan al continuar calentando. Al iniciar el tratamiento térmico se origina entrecruzamientos covalente entre cadenas moleculares contiguas. Estos enlaces dificultan los movimientos de vibración y de rotación de las cadenas a elevadas temperaturas. Generalmente el entrecruzamiento es extenso: del 10 al 50% de las unidades manométricas de las cadenas están entrecruzadas. Solo el calentamiento a temperaturas excesivamente altas causa rotura de estos enlaces entrecruzados y degradación del polímero. Los polímeros termoestables generalmente son mas duros, resistentes y mas frágiles que los termoplásticos y tienen mejor estabilidad dimensional. La mayoría de los polímero entrecruzados y reticulados, como el caucho vulcanizado, los epoxi y las resinas fenólicas y de poliéster, son termoestables.
- 5. elastoméricos es la elasticidad. Es decir, tienen la posibilidad de experimentar grandes deformaciones y de recuperar elásticamente su forma primitiva. Probablemente este comportamiento se observo por primera vez en los cauchos naturales; sin embargo, en los últimos años se sintetizaron gran número de elastómeros con gran variedad de propiedades. En ausencia de esfuerzos, los elastómeros son amorfos y están compuestos de cadenas moleculares muy torsionadas, dobladas y plegadas. La deformación elástica causada por la aplicación de un esfuerzo de traccionorigina enderezamiento, desplegado y alargamiento de las cadenas en la dirección del esfuerzo de tracción. Tras eliminar el esfuerzo, las cadenas recuperan la configuración original y las piezas macroscópicas vuelven a tener la forma primitiva.
- 6. La fuerza impulsora de la deformación elástica es un parámetro termodinámico llamado entropía, que mide el grado de desorden del sistema. La entroia aumenta al aumentar el desorden. Al aplicar un esfuerzo a un elastómero las cadenas se alargan y alinean: el sistema se ordena. A partir de este estado, la entropía aumenta al volver las cadenas a su original enmarañamiento. Este efecto en trópico origina dos fenómenos. En primer lugar, al aplicar un esfuerzo al elastómero, este aumenta su temperatura; en segundo lugar, el modulo de elasticidad aumenta al incrementar la temperatura, comportamiento contrario al de otros materiales.
- 8. el hule, que fue el primer material elástico o elastómero conocido por la humanidad. Pocos podrían imaginar los inmensos periplos que se efectuaron o las guerras que se emprendieron para apropiarse de esta materia elástica
- 9. El hule se obtiene de la savia de diferentes especies vegetales de la América tropical. La mayor parte de la producción actual proviene de un árbol de la familia de las euforbiaceas, el Hevea Brasiliensis. En México existe una especie similar, de la familia de las moraceas, el ulcuahuitl o árbol del hule (Castilloa Elástica Cervica). Al efectuarse una serie de incisiones en el tronco del árbol, escurre un látex blancuzco, constituido por un gran número de glóbulos microscópicos dispersos en agua. Esta suspensión acuosa de partículas de hule es estabilizada por un gran número de cadenas proteínicas que actúan como un jabón natural (surfactante o tensoactivo). Las partículas de hule presentan diámetros que oscilan entre 0.006 y 6 micras. Un látex típico contiene alrededor de 30 o 40% de hule sólido, el cual es separado de la fase acuosa mediante precipitación en medio ácido o añadiendo sal.