Synthesis and characterization of hydrogels based on gelatinglutaraldehyde and graphene oxide for encapsulation of kluyveromyces lactis: modelling test in comsol multiphysics using finite element methods (2020)
Se han propuesto varios enfoques para determinar las propiedades de diferentes materiales poliméricos basados en el análisis adimensional y el concepto de una cepa representativa. En el caso de este trabajo, se hizo uso de simulaciones a través de Comsol Multiphysics para determinar y mejorar las propiedades mecánicas y térmicas de los hidrogeles. Los resultados muestran que con un conjunto único de cuatro propiedades clave (el módulo de Young, la relación de Poisson, la densidad y el contenido de agua), es posible determinar el comportamiento del material cuando se aplica una fuerza de carga. Entre los resultados más significativos, están el módulo de Young con un valor de 4748.200 Pa, un módulo de cizallamiento de 2121.874 Pa, y un coeficiente de Poisson de 0,119. En el caso de la prueba de esfuerzo y tensión, los valores máximos fueron 11807.700 Pa y 2.381 correspondientemente. Finalmente, se obtuvo una dureza Brinell de 0,358 ???????? ????????2 utilizando un indentador de 2,5 mm y una fuerza de carga de 1 kilopond durante 15 segundos (2,5 / 1/15). Por otra parte, utilizando el módulo de Young es posible observar deformaciones en los hidrogeles debido al intercambio de calor. Los resultados de cada ensayo térmico mostraron que el intercambio de calor no es significativo en las deformaciones, tensiones, esfuerzos o desplazamientos en comparación con los valores obtenidos en los ensayos mecánicos. De los resultados encontrados se puede afirmar que la aplicación de óxido de grafeno contribuye a mejorar la reticulación, la resistencia y las propiedades térmicas del material, y que el uso de software de simulación de EF da una aproximación correcta a los parámetros físicos