Herramientas matemáticas para las aleaciones con memoria de forma
A nivel matemático, los sistemas SMA son muy complejos y requieren un alto grado de precisión cuando se emplean técnicas analíticas y funcionales. Un equipo de investigación interdisciplinar colaboró en el proyecto BIOSMA (Mathematics for shape memory technologies in biomechanics) para desarrollar herramientas matemáticas precisas y estudiar las propiedades de las SMA, así como su comportamiento ante estímulos térmicos, mecánicos o magnéticos. Los miembros del proyecto BIOSMA se centraron en sistemas isotérmicos de acoplamiento térmico para determinar el comportamiento macroscópico de las SMA y evaluar el efecto de la memoria de forma ferromagnética, la formación y la fatiga. Además, establecieron colaboraciones con grupos internacionales de investigación a fin de desarrollar estos aspectos. El equipo investigador alcanzó un éxito considerable, introdujo nuevas ideas de modelado, generó descripciones innovadoras sobre el comportamiento de las SMA, investigó la totalidad del problema de acoplamiento termomecánico y puso en marcha el estudio del control térmico. Un logro considerable es el modelado del efecto de memoria de forma ferromagnética y su correspondiente teoría matemática. Entre las diversas aplicaciones interesantes abordadas se incluyen la evaluación de la viabilidad de las SMA en el diseño de sistemas de aislamiento sísmico, así como el diseño de microactuadores. Las posibles aplicaciones de las SMA en biomedicina son innumerables, ya que son válidas para su utilización en implantes ortopédicos, administración de fármacos, cirugía invasiva y endoprótesis intravasculares. Otras aplicaciones incluyen la instalación en sensores y actuadores para tecnologías aeroespaciales y sísmicas. Las actividades del proyecto han sentado las bases para el desarrollo de herramientas fiables y precisas de modelado macroscópico que permitan determinar las propiedades SMA y diseñar dispositivos innovadores basados en las SMA, lo que debería contribuir a resolver los problemas de ingeniería biomecánica a escala real relacionados con la optimización de los procesos de producción de SMA.
Palabras clave
Matemático, aleación con memoria de forma, isotérmico, acoplamiento térmico, comportamiento macroscópico, fatiga, ferromagnética, modelado, aislamiento sísmico, micro-actuador, endoprótesis, sensor, stent
