Materiales de inteligencia: introducción y aplicaciones

Los materiales de inteligencia son aquellos que poseen una o más propiedades que pueden variar de manera predecible o controlable en respuesta a estímulos externos. Estos estímulos pueden incluir el estrés, la temperatura, la humedad, el pH, y los campos eléctricos o magnéticos. Estos materiales se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde lentes fotocromáticas para gafas de sol hasta usos militares y aeroespaciales.

Índice
  1. ¿Cuál es la diferencia entre materiales inteligentes e inteligentes?
  2. Tecnologías y aplicaciones de los materiales de inteligencia
  3. Códigos de clasificación y términos indexados
    1. A8185: Materiales inteligentes (incluidos los materiales inteligentes)
    2. A7760: Piezoelectricidad y electroestricción
    3. B0585: Materiales inteligentes (ciencia de materiales de ingeniería) (incluidos los fluidos electrorreológicos y magnetorreológicos, materiales inteligentes)
    4. C3240N: Sensores inteligentes
    5. C3260N: Actuadores inteligentes
    6. E1710: Materiales de ingeniería
    7. E2110: Estructuras mecánicas
    8. E1610: Inspección y control de calidad
    9. E1020: Mantenimiento y confiabilidad
  4. ¿Son los materiales inteligentes realmente inteligentes?

¿Cuál es la diferencia entre materiales inteligentes e inteligentes?

Los materiales inteligentes se definen como aquellos que incorporan materiales inteligentes y exhiben una o más de las siguientes características:

  • Sensores o actuadores que se encuentran integrados en un material estructural o que están unidos a la superficie de dicho material.
  • Capacidades de control que permiten que el comportamiento del material responda a un estímulo externo de acuerdo con una relación funcional prescrita o un algoritmo de control.

Por lo tanto, una estructura inteligente es un sistema integrado que comprende actuadores, sensores y un sistema de control.

A un nivel más sofisticado, los materiales inteligentes se vuelven inteligentes cuando tienen la capacidad de responder de manera inteligente y autónoma a condiciones ambientales cambiantes de forma dinámica.

Tecnologías y aplicaciones de los materiales de inteligencia

Las tecnologías que abarcan los materiales de inteligencia son muy diversas y van desde fluidos electrorreológicos, materiales fibrosos, cerámicas, fotónica, microsensores, procesamiento de señales, piezoeléctricos, elastómeros dieléctricos, biomimética, aleaciones con memoria de forma, redes neuronales, nanotecnología, polímeros conductores y quirales, cristales líquidos, microactuadores, biotecnología hasta procesamiento de información.

Las aplicaciones potenciales también son muy variadas y han despertado interés en campos industriales, militares, comerciales, médicos, automotrices y aeroespaciales. Los sistemas de detección de fibras ópticas integradas se emplean en muchas disciplinas de ingeniería para monitorear características críticas. Se han iniciado varios programas de desarrollo de pieles inteligentes para aeronaves civiles y militares. Las estructuras espaciales de gran tamaño también son candidatas para la incorporación de sistemas estructurales inteligentes debido a las condiciones de servicio variables en las que operan.

Códigos de clasificación y términos indexados

La amplia variedad de materiales y aplicaciones hace que los materiales inteligentes aparezcan en muchas partes del esquema de clasificación de Inspec. Las secciones más relevantes son:

materiales de inteligencia - Cuál es la diferencia entre materiales inteligentes y inteligentes

A8185: Materiales inteligentes (incluidos los materiales inteligentes)

A7760: Piezoelectricidad y electroestricción

B0585: Materiales inteligentes (ciencia de materiales de ingeniería) (incluidos los fluidos electrorreológicos y magnetorreológicos, materiales inteligentes)

C3240N: Sensores inteligentes

C3260N: Actuadores inteligentes

E1710: Materiales de ingeniería

E2110: Estructuras mecánicas

E1610: Inspección y control de calidad

E1020: Mantenimiento y confiabilidad

Inspec también cuenta con un conjunto de términos controlados para la tecnología de materiales inteligentes:

  • Actuadores inteligentes
  • Materiales inteligentes
  • Sensores inteligentes
  • Estructuras inteligentes
  • Control inteligente

Además, existen otros temas relacionados con los materiales/estructuras inteligentes que pueden resultar útiles, como sensores de fibra óptica, materiales compuestos, biomimética, control de vibraciones, entre otros.

¿Son los materiales inteligentes realmente inteligentes?

En cuanto a la pregunta planteada por el título, ¿son los materiales inteligentes realmente inteligentes?, probablemente responderíamos aún no, pero se ha logrado un gran avance en los últimos años, con sistemas cada vez más complejos y sofisticados en desarrollo.

Inspec continuará cubriendo los campos interdisciplinarios de investigación para mantenerlo actualizado con los avances hacia este objetivo.

Explora otras áreas relacionadas con los materiales inteligentes en Inspec Analytics.

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