viscoelásticos

Los viscoelásticos son materiales que muestran simultáneamente comportamientos elásticos y viscosos cuando se deforman. Su respuesta depende de la tasa de carga y del historial de esfuerzos, presentando una dependencia temporal que no se observa en materiales puramente elásticos o puramente viscosos.

En el marco de la viscoelasticidad lineal se describen mediante modelos constitutivos simples, como el modelo de Maxwell (muelle y viscoso en serie), el modelo de Kelvin–Voigt (muelle y viscoso en paralelo) y el modelo de sólido lineal estándar, que combina elementos para captar tanto la relajación de esfuerzos como el creep. En estos modelos, la deformación o la tensión cambian con el tiempo de forma característica ante cargas constantes o esfuerzos constantes.

El comportamiento de un viscoelástico también se estudia mediante pruebas de creep y relajación, y mediante ensayos dinámicos que exploran la respuesta a esfuerzos o deformaciones variables en el tiempo. En el dominio de la frecuencia, la respuesta se expresa mediante el módulo complejo E*(ω) = E'(ω) + i E''(ω), donde E' es el módulo de almacenamiento (elasticidad) y E'' el módulo de pérdidas (disipación). La relación entre estos módulos y el ángulo de fase describe la amortiguación del material y su comportamiento disipativo.

Temperatura y envejecimiento influyen notablemente en la viscoelasticidad; muchos materiales muestran una mayor fluidez a temperaturas más altas y pueden atravesar transiciones que alteran significativamente su respuesta mecánica.

Aplicaciones típicas abarcan polímeros, elastómeros, geles y tejidos biológicos, que se aprovechan en dampers, aislamiento sísmico, adhesivos, recubrimientos y dispositivos médicos. La caracterización suele realizarse mediante análisis mecánico dinámico (DMA), pruebas de creep y relajación, y ensayos de histéresis en ciclos de carga.