Capítulo 27. Diseño de actuadores basados en aleaciones con memoria de forma

摘要: Los nuevos desarrollos tecnológicos, como la creación de sistemas inteligentes automatizados con características adaptativas requieren un mayor uso de actuadores [1], sensores y microcontroladores. Sin embargo, el uso de actuadores convencionales (motores de corriente directa) genera máquinas pesadas y demasiado robustas, poco útiles si pensamos en aplicaciones cotidianas. Con el fin de obtener máquinas ligeras se usa una gran variedad de actuadores, dentro de los cuales tenemos micromotores y actuadores deformables basados en materiales ligeros. Las aleaciones con memoria de forma (SMA, por sus siglas en inglés) son una tecnología alterna, dada a conocer en 1932 por Arne Ölander [2]; en 1962 se observó el efecto de memoria de forma (SME, por sus siglas en inglés)[3, 4] en un material compuesto por níquel-titanio (NiTi), de manera que el SME se presenta cuando el material puede regresar a su configuración inicial, desde una temperatura baja. El nitinol es un material que se entrena en memoria y forma, este es empleado para el diseño de actuadores, el comportamiento es como un actuador eléctrico que produce un cambio en su longitud; en relación con el peso es muy liviano y la actuación la realiza en milisegundos. Los trabajos [5, 6] presentan la temperatura y la resistencia del material como unas de las características más relevantes. En este trabajo se presenta un diseño de actuadores basados en las SMA y una metodología de caracterización la fuerza y el desplazamiento del material en función de la corriente aplicada.