Thermo-sensitive actuator capabilities assessment of a composite material based on a two-way shape memory semicrystalline polymer

Abstract

Evidence suggests that energy efficiency is one of the most crucial factors to be addressed in XXI century by building industry, and the study of the building envelope, which includes passive systems of dynamic activation that works with intrinsic properties of materials has risen significantly since the early 2000s as alternative. Hence, there is a growing body of literature that recognizes the advantages of polymers among others stimulus sensitive materials to define systems of dynamic activation. The adaptive building envelopes state of the art, as well as, semicrystalline shape memory polymers, is assessed in this work. In this way, the thermosensitive potential of a composite material based on a bidirectional shape memory polymer that could be used in responsive building skins was studied. Crosslinked ethylene-vinyl acetate copolymer prestressed, and functionalized sheets were encapsulated into a polyurethane rubber matrix to obtain a thermosensitive functional composite. The programming process which enhance the shape memory effect and the stability of the phenomenon through thermal cycling were studied, as well as, actuator capacity.

La evidencia sugiere que la eficiencia energética es uno de los factores más importantes a abordar en el siglo XXI por la industria de la construcción. Es así como el estudio de la envolvente del edificio que incluye sistemas pasivos de activación dinámica con propiedades intrínsecas de los materiales ha aumentado desde el 2000 como alternativa. Por lo tanto, existe un cuerpo creciente de literatura que reconoce las ventajas de los polímeros sobre otros materiales sensibles a estímulos para definir sistemas de activación dinámica. En este trabajo se evalúa el estado del arte de las envolventes de construcción adaptables, así como los polímeros semi cristalinos con memoria de forma. De esta forma, se estudió el potencial termosensible de un material compuesto basado en un polímero de memoria de forma bidireccional que podría usarse en pieles arquitectónicas adaptativas. Copolímero reticulado de etileno-acetato de vinilo pretensado, y láminas funcionalizadas se encapsularon en una matriz de caucho de poliuretano para obtener un compuesto funcional termosensible. Se estudió el proceso de programación que mejora el efecto de memoria de forma y la estabilidad del fenómeno a través del ciclo térmico, así como la capacidad del actuador. (Texto tomado de la fuente)