Materiali intelligenti

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I materiali intelligenti sono materiali dotati di una o più proprietà che possono essere cambiate e controllate tramite degli stimoli esterni, come lo stress meccanico, la temperatura, l'umidità, il pH, il campo elettrico o magnetico.

Ci sono molti tipi di materiali intelligenti, alcuni dei quali sono già diffusi. Ecco alcuni esempi:

  • I materiali piezoelettrici producono tensione elettrica quando subiscono una forza, tipicamente un urto. Poiché questo effetto agisce anche al contrario, ossia generano degli urti se sottoposti a corrente, sono usati per produrre delle componenti meccaniche che si espandano o contraggano se sottoposte a una tensione.
  • Le leghe e i polimeri a memoria di forma sono materiali che possono essere deformati in maniera controllata dal calore. In particolare, quando sono stati piegati da forze possono ritornare a una certa forma memorizzata se scaldati.
  • I materiali magnetostrittivi possono cambiare la forma se sottoposti a un campo magnetico e, viceversa, possono generare campi magnetici se sottoposti a stress meccanico.
  • Le leghe a memoria di forma magnetiche ritornano alla loro forma originale se magnetizzate.
  • I polimeri sensibili al pH si allungano o accorciano al variare del pH del liquido in cui sono immersi.
  • I materiali halocromici sono materiali di largo utilizzo che cambiano colore in base all'acidità. Un utilizzo frequente è la produzione di vernici che cambiano colore quando il materiale che ricoprono si sta corrodendo.
  • I materiali cromici cambiano colore se sottoposti a cambiamenti termici, ottici o elettrici. Esempi comuni sono lo schermo a cristalli liquidi, gli occhiali che si scuriscono se esposti alla luce solare.
  • I ferrofluidi cambiano la forma se esposti a campi magnetici.
  • I materiali fotomeccanici cambiano forma se esposti alla luce.
  • I materiali autoriparanti hanno la capacità di recuperare piccoli danni dovuti all'utilizzo comune, aumentando la durata.
  • Gli elastomeri dielettrici sono polimeri in grado di allargarsi (fino al 300% delle dimensioni originali) se sottoposti a un campo elettrico.