Comportamiento bajo campo eléctrico de biolubricantes electrorreológicos en ensayos de compresión

La formación de estructuras inducidas por campo eléctrico en fluidos electrorreológicos biolubricantes sugiere que la película tribológica podría mejorar su capacidad de soportar carga. Para analizar este efecto, se realizaron ensayos de compresión entre dos platos paralelos electrificados en dispersiones de nanocelulosa cristalina (CNC) y dos nanoarcillas (Cloisite 15A y Pangel B20) en aceite de ricino, con concentraciones del 0.5 al 10 % (p/p), evaluadas con y sin voltaje (300 V). La compresión, desde separaciones iniciales de 0.3 mm (nanoarcillas) y 0.5 mm (CNC), se aplicó a 0.5 μm/s hasta alcanzar 20 N.

Los resultados mostraron que la respuesta normal del fluido aparecía a distancias entre platos mayores cuando se aplicaba campo eléctrico y aumentaba con la concentración, alejándose del comportamiento del aceite de ricino. La distancia asociada a una tasa de crecimiento de fuerza normal definida mostró dependencia lineal con la concentración (en CNC con dos regímenes). La microscopía confirmó la ausencia de nanopartículas en el fluido expulsado y su acumulación entre las placas solo bajo campo eléctrico, fenómeno que explica la mejora en la capacidad de soporte de carga observada en contactos tribológicos electrificados.