Simulación de análisis dinámicos de membranas electrohiladas de ácido poliláctico (PLA) con grafeno

dc.contributor.advisorVillate Fonseca, Mercy Tatianaspa
dc.contributor.authorBohórquez Castañeda, José Santiagospa
dc.creator.cedula1014244574spa
dc.date.accessioned2021-03-03T16:55:55Z
dc.date.available2021-03-03T16:55:55Z
dc.date.issued2020-06-05spa
dc.description.abstractIn this study we performed simulations of stress tests, vibrations with natural frequencies and fatigue, as well as analysis of electrical tests of electrolyzed polylactic acid membranes (PLA) with graphene, in order to determine whether the addition of different percentages of microparticles presented alterations in the electrical and mechanical properties of the material. For the simulation we used the software of Autodesk Inventor and the module Nastran In Cad, this was with analysis of data of electrical tests carried out with Megger and of sustained voltage made in laboratories of the UPTC headquarters Duitama and bibliographic review of previous studies. The result of the simulation leads to the conclusion that the percentage of graphene reinforcement influences the mechanical and electrical properties of the membrane, decreasing the electrical resistance of the membrane and the decrease in the ultimate tensile strength, response to sine frequencies and life in cycles against fluctuating loads.eng
dc.description.abstractEn este estudio se realizaron simulaciones de ensayos de tensión, vibraciones con frecuencias naturales y de fatiga, así como análisis de pruebas eléctricas de membranas electrohiladas de ácido poliláctico (PLA) con grafeno, con el fin de determinar si la adición en diferentes porcentajes de micro partículas presentaba alteraciones de las propiedades eléctricas y mecánicas del material. Para la simulación se utilizó el software de Autodesk Inventor y el módulo Nastran In Cad, esto fue con análisis de datos de pruebas eléctricas realizadas con Megger y de voltaje sostenido realizados en laboratorios de la UPTC sede Duitama y revisión bibliográfica de estudios previos. El resultado de la simulación permite concluir que el porcentaje del refuerzo de grafeno influye en las propiedades mecánicas y eléctricas de la membrana, disminuyendo la resistencia eléctrica de la membrana y la disminución en la resistencia ultima a tracción, respuesta a frecuencias senoidales y la vida en ciclos frente a cargas fluctuantes.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameIngeniero(a) Mecánico(a)spa
dc.description.notesPresencialspa
dc.identifier.bibliographicCitationJ. M. Arandes, J. Bilbao, y D. L. Valerio, «RECICLADO DE RESIDUOS PLÁSTICOS», p. 18, 2004.spa
dc.identifier.bibliographicCitationD. Segura, «Contaminación ambiental y bacterias productoras de plásticos biodegradables», p. 13.spa
dc.identifier.bibliographicCitationF. Zuluaga, «ALGUNAS APLICACIONES DEL ÁCIDO POLI-L-LÁCTICO», p. 18, 2013.spa
dc.identifier.bibliographicCitationA. González y P. Andrés, «Desarrollo de compósitos de ácido poliláctico y derivados del grafito para aplicaciones biomédicas», 2016, Accedido: mar. 05, 2020. [En línea]. Disponible en: http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/140679.spa
dc.identifier.bibliographicCitationR. A. Delgado, «Grafeno (Material del futuro)», México Inst. Tecnológico Super. Zacatecas Sur Obtenido Silicon Es Httpswww Silicon Esal-Final.-El-Adamantium-Compuesto--Grafeno-500-Veces-Mas-Resist.-Que-Laversion-Orig.-112384, 2015.spa
dc.identifier.bibliographicCitationP. A. A. GONZÁLEZ, «DESARROLLO DE COMPÓSITOS DE ÁCIDO POLILÁCTICO Y DERIVADOS DEL GRAFITO PARA APLICACIONES BIOMÉDICAS», PhD Thesis, UNIVERSIDAD DE CHILE, 2016.spa
dc.identifier.bibliographicCitationM. H. Munilla y G. B. Carracedo, «Ácido láctico y poliláctico: Situación actual y tendencias», ICIDCA Sobre Los Deriv. Caña Azúcar, vol. 39, n.o 1, pp. 49–59, 2005.spa
dc.identifier.bibliographicCitationC. R. González y O. V. Kharissova, «Propiedades y aplicaciones del grafeno», n.o 38, p. 7, 2008spa
dc.identifier.bibliographicCitationF. S. William y J. Hashemi, «Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales», Editor. McGraw-Hill, 1998.spa
dc.identifier.bibliographicCitationK. Shinyama y S. Fujita, «Mechanical and Dielectric Breakdown Properties of Biodegradable Plastics», 電気学会論文誌a(基礎・材料・共通部門誌), vol. 126, n.o 1, pp. 31-36, 2006, doi: 10.1541/ieejfms.126.31spa
dc.identifier.bibliographicCitationA. M. Pinto, J. Cabral, D. A. P. Tanaka, A. M. Mendes, y F. D. Magalhães, «Effect of incorporation of graphene oxide and graphene nanoplatelets on mechanical and gas permeability properties of poly(lactic acid) films», Polym. Int., vol. 62, n.o 1, pp. 33-40, 2013, doi: 10.1002/pi.4290.spa
dc.identifier.bibliographicCitationC. Gonçalves, A. Pinto, A. V. Machado, J. Moreira, I. C. Gonçalves, y F. Magalhães, «Biocompatible reinforcement of poly(Lactic acid) with graphene nanoplatelets», Polym. Compos., vol. 39, n.o S1, pp. E308-E320, 2018, doi: 10.1002/pc.24050.spa
dc.identifier.bibliographicCitationF. Zuluaga, «ALGUNAS APLICACIONES DEL ÁCIDO POLI-L-LÁCTICO», Rev. Acad. Colomb. Cienc. Exactas Físicas Nat., vol. 37, n.o 142, pp. 125-142, mar. 2013.spa
dc.identifier.bibliographicCitationA. R. Villalón y I. I. Barba, «GRAFENO: SÍNTESIS, PROPIEDADES Y APLICACIONES BIOMÉDICAS», p. 19.spa
dc.identifier.bibliographicCitationB. Calderín Pérez, R. A. González Carbonell, M. Landín Sorí, y E. Nápoles Padrón, «Aplicabilidad de la simulación computacional en la biomecánica del disco Óptico», Rev. Arch. Méd. Camagüey, vol. 19, n.o 1, pp. 73-82, feb. 2015.spa
dc.identifier.bibliographicCitationA. K. Mohanty, M. Misra, y L. T. Drzal, Natural Fibers, Biopolymers, and Biocomposites. CRC Press, 2005.spa
dc.identifier.bibliographicCitationG. F. Brito, P. Agrawal, E. M. Araújo, y T. J. A. Mélo, «Biopolímeros, polímeros biodegradáveis e polímeros verdes», Rev. Eletrônica Mater. E Process., vol. 6, n.o 2, pp. 127–139, 2011.spa
dc.identifier.bibliographicCitationH. S. Villada, H. Acosta, y R. Velasco, «Biopolímeros naturales usados en empaques biodegradables», Temas Agrar., pp. 5-19, jul. 2007, doi: 10.21897/rta.v12i2.652.spa
dc.identifier.bibliographicCitationM. G. R. Cortés y B. M. V. Díaz, «Los biopolímeros como materiales para el desarrollo de productos en aplicaciones farmacéuticas y de uso biomédico», p. 16.spa
dc.identifier.bibliographicCitationJosé David Cortés Manrique, «Evaluación del uso de aditivos de origen natural sobre la propiedades del ácido poliláctico (PLA) para su uso como empaque de alimentos», Universidad Nacional de Colombia, Bogota, Colombia, 2016.spa
dc.identifier.bibliographicCitationE. Huber, M. Mirzaee, J. Bjorgaard, M. Hoyack, S. Noghanian, y I. Chang, «Dielectric property measurement of PLA», en 2016 IEEE International Conference on Electro Information Technology (EIT), 2016, pp. 0788–0792.spa
dc.identifier.bibliographicCitationL. Serna C., A. Rodríguez de S., y F. Albán A., «Ácido Poliláctico (PLA): Propiedades y Aplicaciones», Ing. Compet., vol. 5, n.o 1, p. 16, jun. 2011, doi: 10.25100/iyc.v5i1.2301.spa
dc.identifier.bibliographicCitationT. Nakagawa, T. Nakiri, R. Hosoya, y Y. Tajitsu, «Electrical properties of biodegradable polylactic acid film», IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 40, n.o 4, pp. 1020–1024, 2004.spa
dc.identifier.bibliographicCitationK. Shinyama y S. Fujita, «Study on the electrical properties of a biodegradable plastic», en Proceedings of the 7th International Conference on Properties and Applications of Dielectric Materials (Cat. No. 03CH37417), 2003, vol. 2, pp. 707–710.spa
dc.identifier.bibliographicCitationMa. G. Méndez Medrano, H. C. Rosu, y L. A. Torres González, «Grafeno: el alótropo más prometedor del carbono», Acta Univ., vol. 22, n.o 3, pp. 20-23, may 2012, doi: 10.15174/au.2012.381.spa
dc.identifier.bibliographicCitationA. Dubey, S. Dave, M. Lakhani, y A. Sharma, «Applications of graphene for communication, electronics and medical fields: A review», en 2016 International Conference on Electrical, Electronics, and Optimization Techniques (ICEEOT), Chennai, India, mar. 2016, pp. 2435-2439, doi: 10.1109/ICEEOT.2016.7755131.spa
dc.identifier.bibliographicCitationA. Castro-Beltrán y S. Sepúlveda-Guzmán, «Obtención de grafeno mediante la reducción química del óxido de grafito», n.o 52, p. 9, 2011.spa
dc.identifier.bibliographicCitationH. J. S. Muñoz, «Grafeno, el material del futuro y sus aplicaciones médicas», Rev. Cienc. Tecnol., vol. 31, n.o 2, 2015.spa
dc.identifier.bibliographicCitationC.-Y. Chen, J.-W. Zheng, K.-P. Hsu, y C.-L. Chung, «A Hollow Nanostructure of Silicon-Based can be produced by Using Electrospinning process», en 2019 International Conference on Electronics Packaging (ICEP), Niigata, Japan, abr. 2019, pp. 407-410, doi: 10.23919/ICEP.2019.8733522.spa
dc.identifier.bibliographicCitationD. H. Reneker y I. Chun, «Nanometre diameter fibres of polymer, produced by electrospinning», Nanotechnology, vol. 7, n.o 3, pp. 216-223, sep. 1996, doi: 10.1088/0957-4484/7/3/009.spa
dc.identifier.bibliographicCitationM. A. Robles-García, R.-F. Francisco, E. Márquez-Ríos, A. Barrera-Rodríguez, J. Aguilar-Martínez, y C. L. Del toro-Sánchez, «APLICACIONES BIOMÉDICAS, TEXTILES Y ALIMENTARIAS DE NANOESTRUCTURAS ELABORADAS POR ELECTROHILADO», BIOtecnia, vol. 16, n.o 2, p. 44, ago. 2014, doi: 10.18633/bt.v16i2.46.spa
dc.identifier.bibliographicCitationC. A. Rodríguez Vázquez, «Patrones y mecanismos de fractura en los materiales compuestos de matriz polimérica reforzados con fibras», PhD Thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León, 2013.spa
dc.identifier.bibliographicCitationR. A. Serway y J. W. Jewett, Electricidad y magnetismo. McGraw-Hill, 2005.spa
dc.identifier.bibliographicCitationM. Gussow, «Fundamentos de Electricidad Schaum», Año, 1988spa
dc.identifier.bibliographicCitationF. P. Beer, E. R. Johnston, J. T. DeWolf, y D. F. Mazurek, «Mecánica de materiales», Mc Graw Hill, 2010.spa
dc.identifier.bibliographicCitationR. Mott, Diseño de Elementos de Máquinas, 3a Edición, Edit. Prentice Hall, México, 2004.spa
dc.identifier.bibliographicCitationJ. A. Casado del Prado, Comportamiento en fatiga de poliamidas reforzadas con fibra de vidrio corta. Universidad de Cantabria, 2010.spa
dc.identifier.bibliographicCitationS. Marconi, G. Alaimo, V. Mauri, M. Torre, y F. Auricchio, «Impact of graphene reinforcement on mechanical properties of PLA 3D printed materials», en 2017 IEEE MTT-S International Microwave Workshop Series on Advanced Materials and Processes for RF and THz Applications (IMWS-AMP), 2017, pp. 1–3.spa
dc.identifier.bibliographicCitationE. Ivanov et al., «PLA/graphene/MWCNT composites with improved electrical and thermal properties suitable for FDM 3D printing applications», Appl. Sci., vol. 9, n.o 6, p. 1209, 2019.spa
dc.identifier.bibliographicCitationS. Ebnesajjad, Handbook of Biopolymers and Biodegradable Plastics: Properties, Processing and Applications. William Andrew, 2012.spa
dc.identifier.bibliographicCitationI. Sanz Montero, «Simulación de fallo a fatiga en distintos elementos de máquina», 2019.spa
dc.identifier.bibliographicCitationR. G. Budynas y J. K. Nisbett, Diseño en ingeniería mecánica de Shigley, vol. 6. McGraw-Hill Interamericana, 2012.spa
dc.identifier.bibliographicCitationN. A. S. Cardenas, «ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES ELÉCTRICAS DEL ACIDO POLI- LÁCTICO CON GRAFENO OBTENIDO POR ELECTROHILADO», p. 89, 2018.spa
dc.identifier.bibliographicCitation«Section 21: Modal or Natural Frequency Analysis | Inventor Nastran 2018 | Autodesk Knowledge Network». https://knowledge.autodesk.com/support/inventor-nastran/learn-explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2018/ENU/NINCAD-SelfTraining/files/GUID-978425AB-D2FA-491B-8D39-BD1A757F3BBD-htm.html (accedido may 26, 2020).spa
dc.identifier.bibliographicCitationG. Velázquez Martínez, «Fabricación aditiva con materiales compuestos de grafeno: estudio de la resistencia mecánica a tracción», 2018.spa
dc.identifier.bibliographicCitationR. B. Valapa, G. Pugazhenthi, y V. Katiyar, «Effect of graphene content on the properties of poly (lactic acid) nanocomposites», Rsc Adv., vol. 5, n.o 36, pp. 28410–28423, 2015.spa
dc.identifier.bibliographicCitationI.-H. Kim y Y. G. Jeong, «Polylactide/exfoliated graphite nanocomposites with enhanced thermal stability, mechanical modulus, and electrical conductivity», J. Polym. Sci. Part B Polym. Phys., vol. 48, n.o 8, pp. 850–858, 2010.spa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Antonio Nariñospa
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dc.identifier.repourlrepourl:https://repositorio.uan.edu.co/spa
dc.identifier.urihttp://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/2479
dc.language.isospaspa
dc.publisherUniversidad Antonio Nariñospa
dc.publisher.campusTunjaspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeniería Mecánica, Electrónica y Biomédicaspa
dc.publisher.programIngeniería Mecánicaspa
dc.rightsAcceso abierto
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dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
dc.rights.licenseAttribution 4.0 International (CC BY 4.0)spa
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dc.subjectPLAes_ES
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