Intelligente Werkstoffe
Intelligente Werkstoffe können ihre Eigenschaften durch einen externen Stimulus reversibel modifizieren .

Was können die smarten Werkstoffen anbieten?

Farbwechsel Werkstoffe, die intelligenten Werkstoffe sind, die ihre Farbe durch eine externe Aktion wechseln kann, können neue Designs und neue Ästhetik Effekte inspirieren. Darüber hinaus sie erlauben die Entwicklung von selbst-reparieren Produkte die ästhetischen Schäden als Stoße und Abriebe, auf einer Fläche eliminieren.
Wenn ein gefährlicher Stimulus für das Produkt auftritt, der Werkstoff kann ästhetisch wechseln, damit es erkennbar ist und dagegen reagiert werden kann.
Ein klares Beispiel sind die intelligenten Gewebe. Auf diese Art können wir einen Pulsmesser direkt in den Kleider oder sogar die Temperatur eines Babys überwachen. Farb-, Konduktivität- und Formwechsel können dem Verwender zeigen, wie mit dem Produkt umzugehen oder dass das Produkt ist gerade falsch verwendet.
Um zu sichern dass die Verwendung des Produktes auf seinem optimalen Stand verwendet wird, oder dass es keine Schaden oder Qualitätsprobleme hat, können Thermo-, Hydro- oder Elektrochrom-Indikatoren die über die Qualität des Produkts informieren.

Art von intelligenten Werkstoffen nach dem applizierten Stimulus

Temperatur
Wasser/Feuchtigkeit
Chemie
Elektrisches-/Magnetfeld / magnetic field
Erinnerung
Sie sind die Thermochrom-Werkstoffe. Sie ändern ihre Farbe, reversibel oder nicht reversibel, nach der Temperatur. Der Wechsel findet auf einer Wechsel-Temperatur statt, die abhängig von der Art und dem Aufbau des Werkstoffes ist. Sie kann modifiziert oder kontrolliert werden. Die Hauptfunktionen sind Ästhetik und als Temperatur Überwachung.
Sie sind die Hydrochrom-Werkstoffe. Sie sind wasserempfindlich Werkstoffe, das bedeutet, dass sie durchsichtig werden oder ihre Farbe wechseln wenn sie nass werden. Sie können in Stoff oder Papier integriert. Sie kommen zum Einsatz bei Sektoren wie Sicherheit, Werbung, Spielwarengeschäft oder Körperpflegemittel.
Diese Werkstoffe ändern eine von ihren Eigenschaften wenn eine Chemieänderung in ihren Umgebung auftritt, zum Beispiel, eine Modifikation vom pH-Wert. Die Werkstoffe sind breit als Versicherer der Qualität bei Chemieprozessen und Produkten verwendet.
Es gibt zwei Sorten, diejenigen deren Eigenschaften ändern sich mit einem elektrischen Stimulus und diejenigen deren Sensoren oder Elektronische Dispositive in ihrem Gesenk haben, wie intelligente Gewebe. Die magnetokalorischen Werkstoffe reduzieren ihre Temperatur wenn ihr Magnetisierungsstatus sich ändert. Sie können als Ersatz für die traditionellen Kühlmittel.
Die so genannten Formgedächtniswerkstoffe sind Materialien die ihre vorgegebenen Struktur/Form gegen Stimulus als Temperatur, Wasser, Chemie, Elektrik- oder Magnetfeld wiederherstellen können. Der Verwendungsbereich dieser Werkstoffe ist prinzipiell die Sicherheit und die Qualität der Produkte, da sie selbst reparieren können.

Wie kann man einen intelligenten Werkstoff wählen?


1. Final Verwendungszweck/Ziel

Als Erstes muss man entscheiden, welche Parameter kontrolliert werden muss und welchen Effekt dann aufgetreten wird. Wenn die Prämissen präzisen und abgegrenzt sind, wird es weniger Entwicklungskosten in den nächsten Schritten bedeuten.


2. Auswählen von dem intelligenten Werkstoff

Eine Familie der intelligenten Werkstoffe die mit den vorgegebenen Prämissen passt, muss ausgewählt werden. In der Entscheidung wird es auch berücksichtig, in welchen Sektor diese Werkstoffe eingesetzt werden müssen.


3. Realisierbarkeit Analysis und Vorschriften halten

Eine Analysis vom Profit generiert aus dem Einsatz des intelligenten Werkstoffes, kann uns sagen, welche die akzeptablen Kosten für ein Produkt oder Prozess wären. Darüber hinaus ist es sehr wichtig zu checken, dass die Vorschriften uns den Einsatz in den gewünschten Sektor.


4. Analysis von der Funktionsdurchführbarkeit und Festigkeitsberechnung

Wenn die Stimuli die eine Änderung des Werkstoffes auftreten müssen, definiert sind, wird es gecheckt, dass der ausgewählte Werkstoff funktioniert und es so unter die realen Betriebsbedingungen vom Produkt oder Prozesse.

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