Materiales Inteligentes

Materiales inteligentes

Introducción

Los materiales inteligentes, activos, o también denominados multifuncionales son materiales capaces de responder de modo reversible y controlable ante diferentes estímulos físicos o químicos externos, modificando alguna de sus propiedades.

Tipos

Materiales electro y magnetoactivos

Son aquellos que actúan, responden o reaccionan ante cambios eléctricos omagnéticos. Normalmente se utilizan en sensores y músculos y mecanismos orgánicos artificiales (desarrollados gracias a los EAP).

1. Materiales piezoeléctricos: Convierten la energía mecánica en energía eléctrica y viceversa. Se aplican como sensores y actuadores, vibradores, zumbadores, micrófonos, etc.

2. Materiales electro- y magnetoreológicos: Son suspensiones de partículas micrométricasmagnetizables, en fluidos como aceites hidrocarburos, silicona o agua, que de forma rápida y reversible aumentan su viscosidad bajo la aplicación de campos magnéticos. Se aplican en los amortiguadores.

Materiales fotoluminiscentes/fotoactivos

Los materiales fotoactivos o fotoluminiscentes son aquellos capaces de responder de una manera diferenciada a ser expuestos a la luz (solar o artificial).1. Fluorescentes: son aquellos materiales que poseen la propiedad de emitir luz visible solo mientras son expuestos a radiaciones del tipo ultravioleta, rayos catódicos o rayos X (no visibles al ojo humano).

2. Fosforescentes: son aquellos materiales capaces de emitir luz continuadamente después de haber sido expuestos a luz (natural o artificial).
3. Electroluminiscentes: son los materiales queal ser estimulados mediante electricidad responden produciendo luces de diferentes colores. Su emisión de luz no conlleva producción de calor.

Materiales cromoactivos

Materiales capaces de responder con un cambio de color ante un estímulo externo (presión, radiación UV, rayos X, temperatura, etc.).

1. Fotocrómicos: son aquellos materiales que solo mientras incide sobre ellos la luz solar, o luzcon elevado componente UV, cambian de forma reversible su color. Aplicaciones fundamentales: seguridad (tinta invisible, detección de documentos), publicidad (carteles, camisetas, zapatos, cordones, bolsos, folletos...) y óptica (lentes).

2. Termocrómicos: son materiales que cambian reversiblemente de color con la temperatura. Permiten seleccionar el color y el rango de temperaturas, con lo quepermiten un rango muy amplio de aplicaciones.

Normalmente son de naturaleza semiconductora. Su aplicaciones fundamentales es señalización (etiquetado/control temperatura-cadena frío-), seguridad (tuberías y conducciones, elementos peligrosos, etc...), artículos del hogar (envases microondas, sartenes, placas calefactoras, vasos-jarras, etc.) y juguetería.

3. Electrocrómicos: son los materialesque al aplicarles una diferencia de potencial, cambia su espectro de absorción y, generalmente, su color.

Materiales con memoria de forma

1. Son materiales que una vez han sido deformados son capaces de volver a sus forma primaria. Se pueden clasificar según el tipo de fuerza aplicada al material: campos térmicos o magnéticos.

2. Las aleaciones de NITINOL (níquel-titanio), son las más conocidas,y responden ante campos térmicos. Se utilizan en ortodoncia (alambres dentales), medicina, robótica, válvulas, en duchas, cafeteras, sistemas de unión y separación controlados…
3. En general estos materiales llamados “inteligentes” se solapan y se entremezclan con otras grandes tecnologías como las nanotecnologías, la microelectrónica y los biomateriales.

Conclusión

Aplicaciones

Displays(pantallas) de cristal líquido (LCD) presentes en pantallas planas de ordenador, teléfonos móviles, etc.

OLED, en pantallas en base a polímeros multicapa que emiten luz ante pequeños estímulos eléctricos, permitiendo diseños más ligeros y flexibles. Ya se comercializan con estas pantallas vídeo cámaras (Kodak Easyshare LS633), así como lámparas planas para sistemas de seguridad y señalización,...