Estudio de las características mecanodinámicas de siliconas para uso podológico

Abstract

[Resumo] Este traballo mostra unha metodoloxía eficaz para caracterizar o comportamento mecánico de diversas siliconas, sometidas a fenómenos de creep e recuperación da fluencia, para a súa aplicación en Podoloxía. O obxectivo é caracterizar, modelar e comparar a deformación de diferentes tipos de silicona podolóxica cando se ven sometidas á acción do creep. Os fenómenos de creep-recuperación, caracterízanse mediante a análise mecánica dinámica, DMA (Dynamic Mechanical Analysis). As propiedades viscoelásticas das siliconas compáranse mediante a aplicación de técnicas Análises de Datos Funcionais, FDA (Functional Data Analysis), e regresión non lineal. A aplicación do ANOVA funcional e o modelo de regresión, baseado na función de Kohlrausch-Willians-Watts (KWW), con efectos fixos e mixtos, permiten comparar diferentes siliconas, observando os valores dos parámetros estimados e o seu significado físico. As diferenzas existentes entre as diferentes siliconas están relacionadas coas variacións de amplitude da distribución do tempo de creep e do tempo de recuperación, da deformación instantánea e da deformación permanente que experimentan. En conclusión, pode afirmarse que a metodoloxía proposta, baseada en DMA, FDA e regresión non lineal, é unha ferramenta útil para caracterizar e elixir a silicona adecuada para cada aplicación de podoloxía segundo as súas propiedades viscoelásticas.

[Resumen] Este trabajo muestra una metodología eficaz para caracterizar el comportamiento mecánico de diversas siliconas, sometidas a fenómenos de creep y recuperación de la fluencia, para su aplicación en Podología. El objetivo es caracterizar, modelar y comparar la deformación de diferentes tipos de silicona podológica cuando se ven sometidas a la acción del creep. Los fenómenos de creep-recuperación, se caracterizan mediante el análisis mecánico dinámico, DMA (Dynamic Mechanical Analysis). Las propiedades viscoelásticas de las siliconas se comparan mediante la aplicación de técnicas FDA (Functional Data Analysis), y regresión no lineal. La aplicación del ANOVA funcional y el modelo de regresión, basado en la función de Kohlrausch-Willians-Watts (KWW), con efectos fijos y mixtos, permiten comparar diferentes siliconas, observando los valores de los parámetros estimados y su significado físico. Las diferencias existentes entre las diferentes siliconas están relacionadas con las variaciones de amplitud de la distribución del tiempo de creep y del tiempo de recuperación, de la deformación instantánea y de la deformación permanente que experimentan. En conclusión, se puede afirmar que la metodología propuesta, basada en DMA, FDA y regresión no lineal, es una herramienta útil para caracterizar y elegir la silicona adecuada para cada aplicación en podología según sus propiedades viscoelásticas.

[Abstract] This work shows an effective methodology to characterize the creep-recovery behavior of silicones before their application in podiatry. The aim is to characterize, model and compare the creep-recovery properties of different types of silicone used in podiatry orthotics. Creep-recovery phenomena of silicones used in podiatry orthotics is characterized by dynamic mechanical analysis (DMA). Silicones are compared observing their viscoelastic properties by Functional Data Analysis (FDA) and nonlinear regression. Functional ANOVA and Kohlrausch-Willians-Watts (KWW) model with fixed and mixed effects allows to compare different silicones observing the values of fitting parameters and their physical meaning. The differences between silicones are related to the variations of breadth of creep-recovery time distribution and instantaneous deformation- permanent strain. In conclusion, it can be stated that proposed methodology based on DMA, FDA and nonlinear regression is a useful tool to characterize and chose the proper silicone for each podiatry application according to their viscoelastic properties.