Quais materiais poderiam ser usados ​​para fazer uma tira que se dobra quando molhada?

Uma faixa bimetálica é uma faixa de dois metais ligados em paralelo que se expandem em diferentes taxas em resposta a mudanças de temperatura, dobrando a faixa, freqüentemente usada para medir a temperatura. Um projeto de bike que estou tentando seria muito melhor se eu tivesse uma banda que se curvasse em resposta a mudanças de umidade. Especificamente, o freio / poeira do ar que está sendo alimentado de volta ao sistema de frenagem é considerado o principal fator para o desgaste do aro em condições de clima úmido, e eu prendi uma esponja protótipo em minhas pastilhas de freio para limpar o aro quando eu freio.

Funciona bem, mas eu não tenho a esponja o tempo todo, pois seria apenas esfregar um aro seco, e é um saco de engajamento, então, se eu quiser torná-lo útil para mais do que apenas consertadores, ele precisa se empenhar. Há muitas outras questões a serem consideradas, mesmo se eu tivesse um material dobrado quando molhado, mas isso é o que sei menos sobre como projetar.

Eu gostaria de mexer com um braço que fecha uma lacuna de 2-5mm quando molhado da chuva. Uma esponja ou rodo separado lidará principalmente com a poeira do freio, mas algumas possíveis contaminações da poeira do freio e dos sais da estrada devem ser esperadas.

A coisa mais próxima que consegui encontrar é uma folha de polímero que dança em uma superfície molhada , o que me diz que isso pode ser feito, mas tem que ser mais simples.

Mesmo usando algo como uma tira de swellstop (um composto de borracha + areia para selar concreto) colado a uma borracha que não se expande pode funcionar, mas eu suspeito que o swellstop não contrai quando seco, e provavelmente não seca rapidamente também.

É relativamente fácil encontrar materiais que se expandem quando molhados, mas parece difícil encontrar aqueles que retornam à sua forma original quando secos.

Eu realmente tenho que recorrer a polímeros "inteligentes"? Alguém está familiarizado com um material que é menos exótico que possa preencher minha necessidade?

Finalmente, se não consigo encontrar um, qual é o meu próximo passo? Eu sou um cachorro voando um avião quando se trata de projetar algo como isto do zero, eu preciso de uma equipe de PhDs? Onde eu começaria mesmo?

Não conheço nenhum material que atenda às suas necessidades.

No entanto, posso oferecer uma solução potencial. Você afirmou que sua esponja é "uma dor para engatar" e eu acho que é o seu problema real. Se você puder deixar sua esponja mais fácil de engatar e desengatar, não precisará do material exótico que está procurando. Não sei que tipo de freio ou bicicleta você tem, por isso não tentarei oferecer soluções específicas sobre como engatar ou desengatar sua esponja.

Você também pode querer considerar medir o quanto a esponja interfere com sua equitação normal. Medir a potência necessária para girar a roda contra a esponja é bastante simples.

1. Obter um pequeno escala de primavera e prendê-lo no final de um dos seus raios com a esponja engatada e a roda estacionária
2. Meça o comprimento do eixo até a balança. Chame de $ l $.
3. Lentamente, puxe a balança até que a roda comece a girar e observe a força necessária para engatar. Chame essa força $ F $. Certifique-se de que você está segurando a balança perpendicular ao raio.
4. Meça o diâmetro da roda. Chame isso de $ d $.

Agora podemos encontrar o torque exercido na roda pela esponja.

$$ T = Fl $$

Dado o torque, a potência necessária para pedalar contra sua esponja, como uma função da velocidade da bicicleta, é dada pela seguinte equação. Se sua força ($ F $) está em Newtons, seus comprimentos ($ l $ e $ d $) estão em metros, e sua velocidade ($ S $) está em metros por segundo, a resposta será em Watts. Se as suas unidades forem diferentes, basta usar o Wolfram Alpha e ele converterá suas unidades para você.

$$ P = 2TS / d $$

Eu suspeito que $ P $ será pequeno em comparação com o esforço geral de andar de bicicleta (50W a 100W) e se for, você não precisa se preocupar em nada!