Memoria di forma elettro-attivata di compositi polimerici contenenti nanocariche conduttive

Sono stati preparati e caratterizzati nanocompositi elettricamente conduttivi, al fine di creare un dispositivo a memoria di forma elettro-attivato. Come matrice polimerica è stata utilizzata una base epossidica, reticolata con un indurente amminico tal quale e nanocaricato con particelle di argento (Ag) generate in-situ. Per incrementare la conducibilità del materiale risultante, sono state inoltre aggiunte varie percentuali di nanoparticelle di carbon black (CB) e nanofibre di carbonio (NF). Le analisi termiche (DSC) mostrano come l’aggiunta di nanocariche carboniose porti ad un lieve abbassamento della Tg rispetto al materiale tal quale, mentre le osservazioni morfologiche (FESEM) hanno evidenziato come il carbon black (CB) tenda a creare degli agglomerati uniformemente dispersi nella matrice, con dimensioni crescenti all’aumentare del contenuto di carica. Sia il modulo elastico che le proprietà a snervamento diminuiscono con l’introduzione del CB, mentre le nanoparticelle di Ag garantiscono un interessante effetto irrigidente ed un incremento della resistenza flessionale. La presenza di CB contribuisce maggiormente all’abbassamento della conducibilità elettrica rispetto alle nanofibre di carbonio. E’ stato inoltre osservato un interessante abbassamento della resistività, dovuto all’effetto sinergico tra le nanocariche con diversa morfologia. L’introduzione di CB garantisce un rapido riscaldamento del campione per effetto Joule, mentre l’utilizzo di nanoparticelle di Ag assicura la stabilizzazione della temperatura per tempi di applicazione del voltaggio elevati. La valutazione del grado di recupero della forma su un dispositivo preparato a partire dalla composizione più interessante ha evidenziato un recupero completo della forma per tempi limitati (< 60 s) con una tensione di 220 V.