Умный материал

Умные материалы , также называемые интеллектуальными или отзывчивыми материалами, ^{[ 1 ]}^{[ страница необходима ]} разработанные материалы, которые имеют один или несколько свойств, которые могут быть значительно изменены контролируемым образом внешними стимулами, такими как напряжение , влажность, электрические или магнитные поля, свет, температуру , рН или химические соединения. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Умные материалы являются основой многих применений, включая датчики и приводы , или искусственные мышцы , особенно в качестве электроактивных полимеров (EAPS). ^{[ 4 ]}^{[ страница необходима ]}^{[ 5 ]}^{[ страница необходима ]}^{[ 6 ]}^{[ страница необходима ]}^{[ 7 ]}^{[ страница необходима ]}^{[ 8 ]}^{[ страница необходима ]}^{[ 9 ]}^{[ страница необходима ]}

Типы

Существует ряд типов интеллектуального материала, из которых уже распространены. Некоторые примеры следующие:

Пьезоэлектрические материалы - это материалы, которые дают напряжение при нанесении напряжения. Поскольку этот эффект также применяется обратным способом, напряжение по всему образцу будет вызывать напряжение в образце. Поэтому можно сделать соответствующие конструкции, изготовленные из этих материалов, которые сгибаются, расширяются или сокращаются при применении напряжения.
Сплавы памяти в форме и полимеры памяти формы -это материалы, в которых большая деформация может быть вызвана и извлечена посредством изменений температуры или изменений напряжения ( псевдоупругость ). Эффект памяти формы приводит к изменению мартентической фазы соответственно и индуцировала эластичность при более высоких температурах.
Фотоэлектрические материалы или оптоэлектроника преобразуют свет в электрический ток.
Электроактивные полимеры (EAPS) изменяют свой объем на напряжение или электрические поля.
Магнитострикционные материалы демонстрируют изменение формы под влиянием магнитного поля, а также демонстрируют изменение их намагниченности под влиянием механического напряжения.
Магнитные сплавы памяти - это материалы, которые изменяют их форму в ответ на значительное изменение магнитного поля.
Умные неорганические полимеры, показывающие настраиваемые и отзывчивые свойства.
PH-чувствительные полимеры -это материалы, которые изменяются в объеме при изменении рН окружающей среды. ^{[ 10 ]}
Полимеры, чувствительные к температуре, -это материалы, которые претерпевают изменения при температуре.
Галохромные материалы являются обычно используемыми материалами, которые изменяют их цвет в результате изменения кислотности. Одно предлагаемое применение - это краски, которые могут изменить цвет, чтобы указать коррозию в металле под ними.
Хромогенные системы изменяют цвет в ответ на электрические, оптические или тепловые изменения. К ним относятся электрохромные материалы, которые изменяют их цвет или непрозрачность при нанесении напряжения (например, жидкокристаллические дисплеи ), термохромные материалы изменяются в цвете в зависимости от их температуры и фотохромных материалов, которые изменяют цвет в ответ на свет - например, пример, пример,, примером, примером, пример, в примере, пример, в зависимости Светочувствительные солнцезащитные очки , которые темнеют при воздействии яркого солнечного света.
Феррофлюиды представляют собой магнитные жидкости (затронутые магнитами и магнитными полями).
Фотомеханические материалы изменяют форму под воздействием света.
Поликапролактон (полиморф) может быть отменен погружением в горячую воду.
Самовосстанавливающиеся материалы обладают внутренней способностью восстанавливать повреждение из-за нормального использования, расширяя срок службы материала.
Диэлектрические эластомеры (DES) представляют собой интеллектуальные материалы, которые производят большие штаммы (до 500%) под воздействием внешнего электрического поля.
Магнитокалорические материалы - это соединения, которые подвергаются обратимому изменению температуры при воздействии изменяющегося магнитного поля.
Термоэлектрические материалы используются для создания устройств, которые преобразуют различия в температуре в электричество и наоборот .
Химиорезитивные материалы изменяют размер или объем под влиянием внешнего химического или биологического соединения. ^{[ 11 ]}

Смотрите также

Ссылки

^ Бенгису, Мурат; Ferrara, Marinella (2018). Материалы, которые перемещаются: умные материалы, интеллектуальный дизайн . Springer International Publishing. ISBN 9783319768885 .
^ Бриззи, Сильвия; Кавоцци, Кристиан; Сторти, Фабрицио (2023-09-29). «Умные материалы для экспериментальной тектоники: вязкое поведение магнитореологических силиконов» . Tectonophysics : 230038. DOI : 10.1016/j.tecto.2023.230038 . ISSN 0040-1951 .
^ Бахл, Шаши; Нагар, Химаншу; Сингх, Inderpreet; Сегал, Шанкар (2020-01-01). «Типы интеллектуальных материалов, свойства и приложения: обзор» . Материалы сегодня: Труды . Международная конференция по аспектам материаловедения и инженерии. 28 : 1302–1306. doi : 10.1016/j.matpr.2020.04.505 . ISSN 2214-7853 .
^ Шахинпур, Мохсен; Шнайдер, Ханс-Джорг, ред. (2007). Интеллектуальный материал . RSC Publishing. ISBN 978-0-85404-335-4 .
^ Шварц, Мел, изд. (2002). Энциклопедия умных материалов . Джон Уайли и сыновья. ISBN 9780471177807 .
^ Наканиши, Такаши (2011). Супрамолекулярное мягкое вещество: применение в материалах и органической электронике . Джон Уайли и сыновья. ISBN 9780470559741 .
^ Гаудензи, Паоло (2009). Умные структуры: физическое поведение, математическое моделирование и приложения . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0-470-05982-1 .
^ Janocha, Hartmut (2007). Адаптроника и умные структуры: основы, материалы, дизайн и приложения (2 -е, пересмотренное изд.). Спрингер. ISBN 978-3-540-71967-0 .
^ Шварц, Мел (2009). Умные материалы . CRC Press. ISBN 9781420043723 .
^ Bordbar-Khiabani A, Gasik M. «Умные гидрогели для передовых систем доставки лекарств» . Международный журнал молекулярных наук . 23 (7): 3665. DOI : 10.3390/IJMS23073665 .
^ Химиорезитивные материалы /стимуляция химическими и биологическими сигналами , Schneider, H.-J.; Ed:, ( 2015 ) Королевское химическое общество, Кембридж https://dx.doi.org/10.1039/97817828822420

Внешние ссылки

Серия книг интеллектуальных материалов , Королевское общество химии

[1] Бенгису, Мурат; Ferrara, Marinella (2018). Материалы, которые перемещаются: умные материалы, интеллектуальный дизайн . Springer International Publishing. ISBN 9783319768885 .

[2] Бриззи, Сильвия; Кавоцци, Кристиан; Сторти, Фабрицио (2023-09-29). «Умные материалы для экспериментальной тектоники: вязкое поведение магнитореологических силиконов» . Tectonophysics : 230038. DOI : 10.1016/j.tecto.2023.230038 . ISSN 0040-1951 .

[3] Бахл, Шаши; Нагар, Химаншу; Сингх, Inderpreet; Сегал, Шанкар (2020-01-01). «Типы интеллектуальных материалов, свойства и приложения: обзор» . Материалы сегодня: Труды . Международная конференция по аспектам материаловедения и инженерии. 28 : 1302–1306. doi : 10.1016/j.matpr.2020.04.505 . ISSN 2214-7853 .

[4] Шахинпур, Мохсен; Шнайдер, Ханс-Джорг, ред. (2007). Интеллектуальный материал . RSC Publishing. ISBN 978-0-85404-335-4 .

[5] Шварц, Мел, изд. (2002). Энциклопедия умных материалов . Джон Уайли и сыновья. ISBN 9780471177807 .

[6] Наканиши, Такаши (2011). Супрамолекулярное мягкое вещество: применение в материалах и органической электронике . Джон Уайли и сыновья. ISBN 9780470559741 .

[7] Гаудензи, Паоло (2009). Умные структуры: физическое поведение, математическое моделирование и приложения . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0-470-05982-1 .

[8] Janocha, Hartmut (2007). Адаптроника и умные структуры: основы, материалы, дизайн и приложения (2 -е, пересмотренное изд.). Спрингер. ISBN 978-3-540-71967-0 .

[9] Шварц, Мел (2009). Умные материалы . CRC Press. ISBN 9781420043723 .

[10] Bordbar-Khiabani A, Gasik M. «Умные гидрогели для передовых систем доставки лекарств» . Международный журнал молекулярных наук . 23 (7): 3665. DOI : 10.3390/IJMS23073665 .

[11] Химиорезитивные материалы /стимуляция химическими и биологическими сигналами , Schneider, H.-J.; Ed:, ( 2015 ) Королевское химическое общество, Кембридж https://dx.doi.org/10.1039/97817828822420

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]