Els materials intel·ligents

ELS MATERIALS INTEL·LIGENTS

És un tipus de materials d’una nova generació de materials derivats de la nanotecnologia amb unes propietats que poden ser controlades i modificades.

En els materials intel·ligents, la resposta és pronunciada i abrupta i només té lloc per a valors concrets de l’estímul.

Els materials intel·ligents tenen la capacitat de canviar el seu color, forma o propietats electròniques en resposta a canvis o alteracions de medi com en la llum, el so, la temperatura, el voltatge... entre d’altres. Aquests materials podran tenir atributs molt potents com la autorecuperació.

Actualment existeixen una gran varietat de materials intel·ligents, i estan sent investigats exhaustivament. Aquests inclouen materials piezoelèctrics, materials magneto-reostàtic, materials electro-reostàtic, i aliatges amb memòria de forma. Moltes de les coses que fem servir habitualment incorporen aquets materials, com per exemple les cafeteres, els automòbils, les olleres i fins i tot infraestructures, com l’anomenada Estació Espacial      Internacional.

Esquema general del funcionament d'un material amb comportament intel·ligent.

Aplicacions:

És una de les principals línies d’investigació de la nanociència, amb aplicacions industrials des del tèxtil fins i tot a la indústria de defensa.

• Fibres intel·ligents per la roba: Smart Fibres, Fabrics and Clothing.
• Sistemes intel·ligents per diverses aplicacions: Smart Systems com Microphones, Fish Farming... entre d’altres.

Vídeo aplicació dels materials intel·ligents en calçat.

Altres aplicacions dels materials intel·ligents en la nanotecnologia:

•          Noves fronteres de diagnosi mèdica com per exemple, els sensors.
•          Noves teràpies i farmàcia, és a dir, nous mètodes de fabricació
    sistemes intel·ligents de repartiment, teràpia genètica i nano-birrobots.
•          Implants i pròtesis.
•          Nanomedicina.

Aquests materials poden tenir atributs molt potents com la autorecuperació:

·        Materials híbrids: Es componen d’un material base, anomenat matriu, al qual s’afegeixen algun tipus de fibres. La matriu proporciona estabilitat a les fibres i solidesa al conjunt, i les fibres li confereixen més elasticitat. Si les fibres són relativament llargues, és possible disposar-les en estructures tridimensionals, que reforcen encara més el material. Els materials híbrids més utilitzats, com les fibres de vidre i de carboni, tenen una matriu de polièster. Són materials lleugers i d’una gran resistència, que s’utilitzen en la industria aeronàutica i per a la construcció d’embarcacions. També existeixen híbrids de matriu metàl·lica, que resisteixen temperatures més elevades que els de matriu polimèrica, però són més pesats i difícils de fabricar, així com híbrids de matriu ceràmica, que afegeixen la resistència a la calor dels materials ceràmics i la resistència mecànica de les fibres. S’utilitzen per peces sotmeses a altes temperatures i a esforços importants, especialment en motores i reactors d’aviació.

 Gisela Garcia i Maria Duran.
 1r batx. B