El elástico de polidimetilsiloxano (pdms) ha sido ampliamente utilizado en sensores flexibles, sistemas ópticos de componentes electrónicos y biomecánica debido a sus excelentes características de flexibilidad, transparencia óptica, no inflamabilidad, estabilidad química, no toxicidad, biocompatibilidad y bajo costo. En estas aplicaciones, los componentes pdms a menudo se encuentran en un complejo Estado de estrés multieje acompañado de un gran comportamiento de deformación. Con el fin de lograr una selección razonable de materiales blandos en condiciones reales de trabajo, es de gran importancia caracterizar y predecir con precisión la respuesta de estrés - tensión del pdms en diferentes modos de deformación. Para ello, Satya PAL y Abir bhattacharyya, del Instituto Politécnico de la india, utilizaron la tecnología de correlación digital de imágenes sin contacto (tic) para medir con precisión el campo de tensión en la superficie de la muestra bajo tensión limitada, discutieron la influencia del modo de deformación en su respuesta de esfuerzo - tensión y, sobre esta base, determinaron la evolución de la Relación de masa del pdms con la tensión.

En este trabajo, las pruebas mecánicas se llevaron a cabo primero en modo de compresión uniaxial, tracción Uniaxial y deformación de corte simple. el modelo de muestra se muestra en la figura 1, y la evolución del campo de tensión del pdms durante este proceso se obtuvo a través de tic, como se muestra en las figuras 2 a 4. Los resultados muestran que la tecnología TIC puede describir mejor la evolución del campo de tensión del pdms con el tiempo de carga en diferentes modos de deformación.

Figura 1 Modelo de muestra

Figura 2 Evolución de la tensión axial con el tiempo en condiciones de compresión Uniaxial

Figura 3 Evolución de la tensión de extensión con el tiempo en condiciones de tracción uniaxiales

Figura 4 Evolución de la tensión de corte con el tiempo en condiciones de corte simples

Sobre la base de los resultados de las mediciones del campo de tensión anteriores, este trabajo estudia la obtención adicional de la curva de relación tensión - tensión de pdms con diferentes proporciones de agentes de curado en condiciones de compresión uniaxial, tracción Uniaxial y Corte simple, como se muestra en la figura 5. Los resultados muestran que cuanto mayor sea la proporción de agentes de curado, mayor será el módulo aparente del pdms. Hay grandes diferencias en el comportamiento mecánico de pdms en diferentes modos de deformación, el comportamiento no lineal es obvio en condiciones de compresión uniaxiales, y el comportamiento de endurecimiento de la tensión es dominante; En condiciones de corte simples, pdms muestra una relación de estrés - tensión de elasticidad lineal aproximada; Por su parte, bajo el estiramiento uniaxial, cuando el agente de curado representa una proporción relativamente alta (10: 1), el pdms muestra una respuesta no lineal de suavización primero y luego endurecimiento, mientras que cuando el agente de curado representa una proporción relativamente baja, solo muestra suavización de tensión. Este fenómeno puede estar relacionado con el rango de tensión moderada estudiado en este trabajo.

Figura 5 Relación tensión - tensión del pdms en diferentes modos de deformación

Finalmente, a través de los datos del campo de tensión en la prueba de tracción uniaxial, este trabajo obtuvo directamente la Ley de evolución de la relación de amarre del pdms con la tensión, como se muestra en la figura 6. Los resultados muestran que la relación de amarre no tiene nada que ver con la tasa de deformación y la proporción de agentes de curado, con un promedio de alrededor de 0,44. En este trabajo, el módulo de Young y el módulo de elasticidad del pdms se obtienen sobre la base de la hipótesis de elasticidad lineal, y los valores de la relación de amarre se derivan, que son similares a los resultados de la relación de amarre obtenidos directamente a través del campo de tensión. El pdms se manifiesta como un sólido incompresible bajo una pequeña tensión y su comportamiento mecánico se puede describir a través de un modelo elástico lineal.

Figura 6 Evolución de la relación de amarre pdms con la tensión de tracción

En resumen, en este trabajo, el campo de tensión superficial de pdms en tres modos de deformación típicos se mide con cid, y el tamaño de la relación de amarre se determina sobre la base de la hipótesis de elasticidad lineal y la medición directa de tensión, respectivamente. Los resultados muestran que hay diferencias significativas en el comportamiento mecánico de pdms en diferentes modos de deformación y se puede considerar como un sólido elástico lineal en condiciones de pequeña deformación. Cabe señalar que debido a que el alcance del estudio de tensión en este artículo no supera el 40%, el comportamiento de endurecimiento de tensión de pdms no se muestra completamente. Por lo tanto, al establecer un modelo constitutivo no lineal en condiciones de gran deformación, todavía es necesario llevar a cabo estudios experimentales de mayor nivel de deformación, y en estas condiciones de gran tensión, la aplicabilidad del método TIC puede ser limitada.

El trabajo relacionado fue publicado en "polymer test" bajo el título "medida de respuesta mecánica y marina de pdms costas y determinación de la relación de imagen digital de uso racional de poison".