Adaptative magnetorheological materials

Matériaux adaptatifs magnétorhéologiques

¹ Université de Nice Sophia-Antipolis (UNSA), LPMC (UMR6622), Parc Valrose, 06108 Nice cedex 2
² Université de Nice Sophia-Antipolis (UNSA), CMOM, Parc Valrose, 06108 Nice cedex 2
³ 3Université de Franche-Comté - UFR Sciences et Techniques, Laboratoire de Chimie des Matériaux et Interfaces, 16 Route de G ray, 25030 Besançon

Abstract

Magnetorheological fluids are made of magnetic particles dispersed in some carrier fluid. Their rheology can be strongly modified by the application of a magnetic field. In a similar way, a magnetic elastomer is obtained by mixing these magnetic particles inside some polymer before curing. If, before curing, the particles have been aligned with the help of a magnetic field, then the viscoelatic properties of the material can be changed to a large extent in the presence of a magnetic field. A third type of material can be realized with the same particles by taking a liquid crystal for the matrix. In these three cases these are the magnetic interactions that allow controlling the response of the material. We present some results obtained with the magnetic elastomers together with an interpretation based on a calculation of forces between the particles. We show that the magnetostriction remains very low in elastomer whereas it could reach 20 % in nematic elastomers containing iron particles

Résumé

Les fluides magnétorhéologiques sont composés de particules magnétiques dispersés au sein d’un liquide hydraulique. Leur rhéologie peut être fortement modifiée par application d’un champ magnétique De même un élas- tomère magnétoactif est obtenu en incorporant ces particules magnétiques au sein d'une matrice à base de polymères silicones réticulables à froid. Avant réticulation les particules magnétiques ont été ordonnées au sein de la matrice par application d’un champ magnétique. L'application d'un champ magnétique sur ces matériaux augmente considérablement leur module de conservation et de perte. Nous avons réalisé un troisième type de matériau magnétoactif en dispersant des particules magnétiques dans un cristal liquide. Dans les trois cas ce sont les interactions magnétiques entre particules qui régissent la réponse du matériau. On présentera plus particulièrement la réponse obtenue avec des élastomères magnétoactifs et une 'interprétation basée sur un calcul des forces magnétiques entre particules. On montre que la magnétostriction reste faible dans les élastomères magnétiques classiques, alors qu’elle pourrait atteindre 10 % dans le cas des élastomères cristaux liquides contenant des particules magnétiques