MATERIALES COMPUESTOS INTELIGENTES( Scientia et Technica Año X, No 25, Agosto 2004. UTP. ISSN 0122-1701)

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Scientia et Technica Año X, No 25, Agosto 2004. UTP. ISSN 0122-1701

MATERIALES COMPUESTOS INTELIGENTES
RESUMEN
Los compuestos inteligentes son materiales que por su microestructura pueden
comportarse como sensores, actuadores y controladores. Este artículo presenta
algunos compuestos inteligentes típicos, así como sus funciones y aplicaciones.
También, se estudian las tendenciasactuales de investigación en este campo.
PALABRAS CLAVES: Aleaciones con memoria de forma, piezoeléctricos.
ABSTRACT
A smart composite is a material that inherently contains actuating, sensing and
controlling capabilities built into its microstructure. This article presents some
typical smart composites, as well as their functions and applications. Also, the
current trends of research in thisarea are reviewed.

LUZ STELLA ARIAS MAYA
Ingeniera Mecánica
Estudiante de Maestría
School of Engineering
University of Surrey
stellarias@hotmail.com
LIBARDO VANEGAS USECHE
Ingeniero Mecánico, M.Sc.
Profesor Asistente
Facultad de Ingeniería Mecánica
Universidad Tecnológica de Pereira
lvanegas@utp.edu.co

KEYWORDS: Shape memory alloys, piezoelectric materials.
1. INTRODUCCIÓN
Loscompuestos son materiales que aprovechan las
propiedades de dos o más materiales (metales, cerámicos
y plásticos) que, al ser combinados (insolublemente) y
unidos de ciertas maneras y en proporciones adecuadas,
forman un nuevo material con propiedades diferentes a
las de los constituyentes.
Así, pueden lograrse
combinaciones de propiedades que son difíciles de
obtener en materialesconvencionales, tal como gran
tenacidad y alta resistencia a la tracción. Generalmente,
los constituyentes se combinan en dos fases tal que las
debilidades de uno de ellos se compensan con las
fortalezas del otro, mejorando el desempeño global. Por
ejemplo, un polímero puede reforzarse con fibras de
vidrio para obtener resistencia y rigidez adecuadas,
manteniéndose un bajo peso (debido a su bajadensidad).
Un compuesto puede ser ‘inteligente’, para lo cual, es
necesario usar materiales ‘inteligentes’, que se introducen
en la estructura como aparatos o en fibras. Un material
inteligente es un material estructural que intrínsecamente
(por su microestructura) tiene la capacidad de actuar,
sentir y controlar [1]. Similarmente, un sistema (o
estructura) inteligente es un ensamble quepresenta las
mismas características, mediante la combinación de dos o
más materiales [1]. Un sistema inteligente incluye
sensores y actuadores, los cuales producen cambios de
forma, características mecánicas, posición o frecuencia
natural cuando hay un cambio de temperatura, de campo
magnético o eléctrico, y procesadores de tiempo real, que
pueden controlar el sistema. Por lo tanto, losmateriales
compuestos inteligentes son compuestos capaces de
sensar cambios en el medio circundante y responder a
ellos de una manera predeterminada.
Fecha de recepción: 27 de mayo de 2004
Fecha de aceptación:

En este artículo se describen algunas características,
funciones y aplicaciones de materiales compuestos
inteligentes. En la sección 2 se describen los materiales
inteligentes.
Luego sedescriben los compuestos
inteligentes, desde la perspectiva de sus funciones. En la
sección 4 se describen con cierto detalle dos casos
típicos. Se presenta, también, una revisión de las
tendencias actuales de investigación en este campo.
2. MATERIALES INTELIGENTES
Los materiales inteligentes, denominados también
multifuncionales, son aquellos que tienen la capacidad de
cambiar suspropiedades mecánicas o físicas en presencia
de un estímulo concreto [2]. Aunque todavía no existe
un consenso sobre los límites exactos entre materiales
inteligentes y los que no lo son, se acepta que ellos
poseen ciertas características, las cuales se describen en
la siguiente definición de sistema inteligente [2]:
Sistema o material que presenta sensores, ‘actuadores’ y
mecanismos de...