Shape memory epoxy vitrimers based on DGEBA crosslinked with dicarboxylic acids and their blends with citric acid

Thermosetting polymers were synthesized from a commercial epoxy resin (diglycidyl ether of bisphenol A, DGEBA) and tricarboxylic (citric, CA) and different dicarboxylic (sebacic, SA and glutaric, GA) acids. Crosslinking of DGEBA-SA and DGEBA-GA systems was achieved using excess epoxy, which was homopolymerized after all the acid groups were consumed. It was found that the properties of the material depend on the diacid length and on the excess epoxy, and with the proper formulation, vitrimers with Tg values ranging from 51 °C to 62 °C, and a high rate of stress relaxation (less than 1 h at 160 °C to achieve 63% of relaxation) could be obtained. Notably, using a mixture of tri-functional CA with SA allowed a reduction in the epoxy excess while maintaining a high Tg value and faster stress relaxation. Three of the formulations were selected and their shape memory performance was studied. Good shape fixity and shape recovery ratios (>99%) were obtained, which indicate an overall good shape memory performance. These properties can be used to create different permanent and temporary shapes on a thermosetting polymer obtained from widely available and affordable raw materials.Fil: Altuna, Facundo Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Hoppe, Cristina Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Williams, Roberto Juan Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentin

Experiencias de intervención institucional en escuelas vulnerables en Latinoamérica

En el presente artículo, se revisaron experiencias de diversa índole de intervención institucional enfocadas a escuelas que atienden a población de nivel socioeconómico bajo cuyo fin es generar procesos de cambios que redunden en una mejora de la calidad de la educación. Posteriormente se discuten los alcances y proyecciones que tienen este tipo de intervenciones en un contexto que trascienda a la escuela en si mism

Materiales autorreparables basados en polímeros entrecruzados

Los polímeros entrecruzados (epoxis, fenólicos, poliésteres insaturados, etc.) se usan en forma masiva en pinturas, recubrimientos, partes eléctricas y electrónicas, y en materiales compuestos con fibras de vidrio o carbono. Estos materiales pueden sufrir daño causado por la exposición a condiciones externas y cargas variables. El daño comienza usualmente con pequeñas fisuras o huecos que coalescen y propagan lentamente hasta alcanzar un tamaño crítico que provoca una ruptura catastrófica del material. En años recientes se han reportado varias estrategias para obtener materiales autorreparables basados en polímeros entrecruzados, aunque las aplicaciones prácticas están todavía en sus inicios. El concepto básico es dispersar en la formulación inicial microcápsulas conteniendo un líquido reactivo. Además se incorpora un catalizador para producir la reacción del líquido encapsulado. El material final (p/e un recubrimiento) es un polímero entrecruzado conteniendo la dispersión de microcápsulas y un catalizador fuera de las mismas. Cuando se genera una pequeña fisura, se produce la ruptura de las microcápsulas que encuentra a su paso y su llenado con el líquido reactivo. El catalizador se disuelve en el líquido, inicia la reacción de polimerización y forma un material sólido que sella la fisura. Una extensión de este concepto es el desarrollo de redes poliméricas que pueden ser reparadas aplicando un ciclo térmico adecuado o radiación ultravioleta. Estos materiales basan su reparación en la reestructuración de sus uniones químicas o en la transformación sólido-líquido-sólido de una segunda fase.Crosslinked polymers (epoxies, phenolics, unsaturated polyesters, etc.) are extensively used in paints, coatings, adhesives, electric and electronic parts and in composite materials with glass or carbon fibers. These materials are susceptible to damage caused by exposure to variable external conditions and repeated loadings. The damage usually begins with small cracks or voids that coalesce and propagate slowly until a critical size is reached, leading to a catastrophic failure of the material. In recent years, several strategies to obtain self-healing materials based on crosslinked polymers were reported, although practical applications are still in the preliminary steps. The basic concept is to disperse in the initial formulation microcapsules that contain a reactive liquid. A catalyst that produces the reaction of the encapsulated liquid is also incorporated. The final material (e.g., a coating) is a crosslinked polymer including the dispersion of microcapsules and a catalyst outside them. When a small crack is generated, it breaks the microcapsules that finds in its way and the crack becomes filled with the reactive liquid. The catalyst dissolves in the liquid, initiates the polymerization reaction and generates a solid material that seals the crack. An extension of this concept is the development of polymer networks that can be repaired by applying a convenient thermal cycle or ultraviolet irradiation. These materials are based on the restructuration of covalent crosslinks or on a solid-liquid-solid transformation of a second phase.Fil: Williams, Roberto Juan Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata. Instituto de Investigación en Ciencia y Tecnología de Materiales (i); Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingenieria; Argentin

A closer look at lightning reveals needle-like structures

Structural features have been identified on positively charged lightning channels that are not present on negatively charged ones. The discovery could explain why these two types of channel have different behaviours.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Theoretical Foundation of Copernicus: A Unified System for Trajectory Design and Optimization

The fundamental methods are described for the general spacecraft trajectory design and optimization software system called Copernicus. The methods rely on a unified framework that is used to model, design, and optimize spacecraft trajectories that may operate in complex gravitational force fields, use multiple propulsion systems, and involve multiple spacecraft. The trajectory model, with its associated equations of motion and maneuver models, are discussed

Diseño prototipo de controlador inversor de potencia polifásico y cargador de baterías para vehículos eléctricos e híbridos tipo serie (Primera parte)

Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Electrónica). Instituto Tecnológico de Costa Rica. Escuela de Ingeniería Electrónica, 2006.El Departamento de Transporte Eléctrico de la Compañía Nacional de Fuerza y Luz (CNFL) se ha dado a la tarea de promover una serie de programas, debido a su preocupación por el desarrollo sostenible y la protección ambiental. Uno de ellos es la utilización de vehículos eléctricos, que importó desde 1998, con diferentes fabricantes, entre: automóviles, bicicleta y motocicletas, como un plan piloto para familiarizar a la población y empresarios de la utilización de dicha tecnología en la vida diaria, con palpables conveniencias ambientales y económicas. Debido a que dicha tecnología fue fabricada en otro país y por consiguiente para muy diferentes condiciones geográficas, se convirtió en un problema al no tener el efecto deseado en cuestión de autonomía para vehículos eléctricos convencionales debido a la cantidad de zonas elevadas de nuestro territorio, y en especial de tipo económico, debido a los costos de reparación-mantenimiento de los sistemas de control (controladores), ya que, rápidamente se convirtieron en obsoletos en el mercado, sin la posibilidad de la adquisición del diseño esquemático del mismo para su fabricación local. La importancia de la solución radica, como un factor estratégico para parte del desarrollo del país, ya que en Costa Rica se produce y distribuye energía eléctrica; punto clave como para no continuar incentivando este plan por causa de dicho problema, además de las perdidas económicas si la experiencia se deja de lado. Por tanto se llegó a la necesidad de incursionar en el diseño de una propia tecnología de controladores de bajo costo y mantenimiento, basados en la experiencia en dichos vehículos, y en la posible evolución a los de tecnología híbrida, la mejor en autonomía y economía existente en este tipo. Se planea, para este proyecto dividirlo en dos etapas. En la primera etapa y principal a resolver en este informe, el diseño prototipo básico electrónico de bajo costo de un vehículo eléctrico de carrocería previamente adquirida, el cual comprende el diseño de controlador inversor polifásico para la locomoción, freno regenerativo, cargador de baterías de conexión con la red eléctrica doméstica, además de previstas para un sistema auxiliar de generación que convierta el vehículo en uno híbrido serie y que se podrá implementar en una segunda etapa diferente a la solución de éste proyecto