Material inteligente

materiales inteligentes, también llamados materiales inteligentes o responsivos, son materiales diseñados que tienen una o más propiedades que pueden cambiar significativamente de forma controlada mediante estímulos externos, como estrés, humedad, electricidad o campos magnéticos, luz, temperatura, pH o compuestos químicos. Los materiales inteligentes son la base de muchas aplicaciones, incluidos sensores y actuadores, o músculos artificiales, particularmente como polímeros electroactivos (EAP).

Los términos utilizados para describir materiales inteligentes incluyen material con memoria de forma (SMM) y tecnología con memoria de forma (SMT).

Tipos

Hay varios tipos de material inteligente, de los cuales ya son comunes. Algunos ejemplos son los siguientes:

• Los materiales piezoeléctricos son materiales que producen un voltaje cuando se aplica el estrés. Dado que este efecto también se aplica de manera inversa, un voltaje a través de la muestra producirá estrés dentro de la muestra. Por lo tanto, las estructuras de diseño adecuado hechas de estos materiales pueden ser hechas que doblen, expanden o contraigan cuando se aplica un voltaje.
• Aleaciones de fusión de forma y polímeros de memoria de forma son materiales en los que la deformación grande puede ser inducida y recuperada a través de cambios de temperatura o cambios de estrés (pseudoelasticidad). El efecto de la memoria de la forma se debe al cambio de fase martensitaria y elasticidad inducida a temperaturas superiores.
• Materiales fotovoltaicos o optoelectrónicos convierten la luz a la corriente eléctrica.
• Los polímeros electroactivos (EAPs) cambian su volumen por tensión o campos eléctricos.
• Los materiales magnéticos muestran un cambio de forma bajo la influencia del campo magnético y también muestran un cambio en su magnetización bajo la influencia del estrés mecánico.
• Las aleaciones de memoria de forma magnética son materiales que cambian su forma en respuesta a un cambio significativo en el campo magnético.
• Polímeros inorgánicos inteligentes que muestran propiedades ajustables y sensibles.
• pH-sensibles polímeros son materiales que cambian en volumen cuando el pH del medio circundante cambia.
• Los polímeros resistentes a la temperatura son materiales que experimentan cambios a temperatura.
• Los materiales halocromáticos son generalmente materiales usados que cambian su color como resultado de la acidez cambiante. Una aplicación sugerida es para pinturas que pueden cambiar el color para indicar la corrosión en el metal debajo de ellos.
• Los sistemas cromogénicos cambian de color en respuesta a cambios eléctricos, ópticos o térmicos. Estos incluyen materiales electrocromáticos, que cambian su color o o opacidad en la aplicación de un voltaje (por ejemplo, pantallas de cristal líquido), los materiales termocromáticos cambian de color dependiendo de su temperatura, y los materiales fotocromáticos, que cambian de color en respuesta a la luz, por ejemplo, gafas de sol sensibles a la luz que se oscurecen cuando se exponen a la luz solar brillante.
• Los ferrofluidos son fluidos magnéticos (afectados por imanes y campos magnéticos).
• Los materiales fotomecánicos cambian de forma bajo exposición a la luz.
• Polycaprolactone (polymor) se puede moldear por inmersión en agua caliente.
• Los materiales de auto-sanación tienen la capacidad intrínseca de reparar el daño debido al uso normal, expandiendo así la vida del material.
• Los elastómeros dieléctricos (DE) son sistemas de materiales inteligentes que producen grandes cepas (hasta 500%) bajo la influencia de un campo eléctrico externo.
• Los materiales magnéticos son compuestos que experimentan un cambio reversible de temperatura a la exposición a un campo magnético cambiante.
• Los revestimientos inteligentes de auto-sanación sanan sin intervención humana.
• Los materiales termoeléctricos se utilizan para construir dispositivos que convierten las diferencias de temperatura en electricidad y viceversa.
• Los materiales de Chemoresponsive cambian tamaño o volumen bajo la influencia de compuesto químico o biológico externo.

Los materiales inteligentes tienen propiedades que reaccionan a los cambios en su entorno. Esto significa que una de sus propiedades puede verse modificada por una condición externa, como la temperatura, la luz, la presión, la electricidad, el voltaje, el pH o compuestos químicos. Este cambio es reversible y puede repetirse muchas veces. Existe una amplia gama de diferentes materiales inteligentes. Cada uno ofrece diferentes propiedades que se pueden cambiar. Algunos materiales son muy buenos y cubren una amplia gama de escalas.