Materiales inteligentes

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Materiales "inteligentes", de lo contrario , materiales "inteligentes" ( materiales inteligentes en inglés  ) - una clase de materiales diferentes en composición química y estado de agregación , que están unidos por la manifestación de uno o más físicos (ópticos, magnéticos, eléctricos, mecánicos) o físicos -características químicas (reológicas, etc.) que cambian significativamente (reversible o irreversiblemente) bajo la influencia de influencias externas: presión, temperatura, humedad, pH del ambiente , campo eléctrico o magnético, etc. Los materiales inteligentes se utilizan a menudo para crear ropa inteligente .

Descripción

Los materiales heterogéneos "inteligentes" de este grupo están formados por la manifestación de propiedades interdependientes, pero de naturaleza diferente (mecánica, eléctrica, magnética, etc.), lo que les permite ser utilizados como sensores sensibles a cualquier influencia externa, o como " actuadores ", que provocan una acción realizada artificialmente cuando se da una señal de control. En ambos casos, la función de respuesta a la acción, por regla general, no es lineal. Algunos de los materiales "inteligentes" pueden responder de forma independiente a las influencias externas, como las placas bimetálicas en los controladores de temperatura más simples.

Muy a menudo, los materiales "inteligentes" incluyen piezoeléctricos ( alfa-cuarzo , titanato de plomo-zirconato ), que actúan como "sensores" o "actuadores". Recientemente, también incluyen materiales termoeléctricos , multiferroicos , materiales magnetocalóricos, materiales con efecto de magnetorresistencia gigante , magnetorreológicos, líquidos electrorreológicos, materiales con efecto memoria de forma ( nitinol , etc.), polímeros térmicos y fotosensibles. Los materiales "inteligentes" incluyen geles poliméricos que pueden cambiar su volumen cientos de veces ( colapso del gel ) con un ligero cambio en las condiciones externas (temperatura, composición del solvente, pH del medio). Varios recubrimientos de polímeros que cambian significativamente sus propiedades conductoras de electricidad, ópticas y de otro tipo durante la sorción de ciertas sustancias se utilizan en sensores para dispositivos de monitoreo ambiental, en particular, para determinar la concentración de sustancias tóxicas.

No todos los materiales "inteligentes" pertenecen directamente a la categoría de nanomateriales , pero a menudo encuentran aplicación en el campo de la nanotecnología. Entonces, los ferroeléctricos (piezoeléctricos) se usan para crear dispositivos de posicionamiento de alta precisión (en particular, para microscopía de sonda de barrido), en líquidos magnetorreológicos, se usan partículas magnéticas altamente dispersas ( nanopartículas ). Se han creado una serie de nanodispositivos basados ​​en la piezoelectricidad ( nanobalanzas , nanoestructuras unidimensionales de titanato de bario o de óxido de zinc utilizadas para generar electricidad, etc.).

Véase también

Literatura

Enlaces