¿Has escuchado alguna vez el término materiales inteligentes? El uso de la palabra smart es cada vez más común dentro de nuestro vocabulario. Palabras como smartphone, smartwatch o smart TV forman parte de nuestro día a día y hacen referencia a productos multifuncionales, capaces de realizar tareas más allá de las básicas. En el caso de los materiales ocurre lo mismo, debido a los smart materials ó materiales inteligentes.Los smart materials o materiales inteligentes, son materiales que reaccionan ante diferentes estímulos externos. Dentro de este contexto, en el blog de hoy os contaremos con detalle quéson capaces de hacer estos materiales,qué tipos de materiales inteligentes existen, algunas de sus aplicaciones y cuáles son los beneficios que pueden aportar, tanto a un producto, como a un proceso industrial.
Como adelantábamos, los materiales inteligentes , también conocidos como materiales activos o multifuncionales, son materiales capaces de reaccionar, de forma reversible o irreversible, ante diferentes estímulos externos. Por lo general, esta reacción, o respuesta, la llevan a cabo mediante la variación de una o varias de sus propiedades.
Pero, ¿cuáles son los principales estímulos externos que pueden activar a estos materiales inteligentes? Entre estos estos estímulos externos se encuentran cambios de temperatura, variaciones de humedad, compuestos químicos, variaciones de presión, pH, corriente eléctrica o campos magnéticos.
Por otro lado, la respuesta ejercida por estos materiales se presenta en forme de una variación de alguna de sus propiedades, como por ejemplo el color, la forma, el tamaño, la viscosidad, la disposición cristalográfica o la opacidad.
Dependiendo del estímulo que activa el material, o de su respuesta, existen diferentes tipos de materiales inteligentes. Además, atendiendo a su capacidad para volver al estado inicial, todos los materiales inteligentes se pueden clasificar como reversibles o no reversibles.
A continuación, os presentamos una clasificación con los materiales inteligentes más comunes, de acuerdo con los estímulos que los activan y su respuesta.
Este grupo de materiales inteligentes se caracteriza por su capacidad para cambiar de color ante un estímulo externo. Sin embargo, dependiendo del estímulo que activa al material, se distinguen cinco tipos:
Los materiales electrocrómicos consiguen cambios de color al hacerles pasar corriente eléctrica a su través. Este tipo de materiales, menos desarrollados que los anteriores, permiten tener un gran control a través de electrónica.
En este caso, los materiales halocrómicos son capaces de cambiar de color ante cambios de pH. Además, se utilizan desde hace años como indicadores de pH en laboratorios químicos.
En este caso, el cambio de color del material se genera tras la exposición a una determinada luz. Por lo general, estos materiales se activan utilizando longitudes de onda del ultravioleta (UV).
El cambio de color se produce tras una variación de temperatura. Este tipo de materiales están preparados para cambiar de color cuando sobrepasan un límite de temperatura establecido. Al existir una gran variedad de colores y rangos de temperatura, son una de las opciones más interesantes dentro del ámbito industrial.
En los materiales hidrocrómicos, el cambio de color se produce cuando el material entra en contacto con agua.
A diferencia de los anteriores, los materiales fotoactivos son capaces de emitir luz ante la acción de diferentes estímulos externos. Dentro de este grupo distinguimos dos tipos:
En estos materiales, se consigue la emisión de luz al conectarlos a corriente eléctrica. Esto permite tener un control de su funcionamiento bastante preciso mediante electrónica.
En este caso, los materiales fotoluminiscentes son capaces de emitir luz ante la exposición a una determinada longitud de onda, normalmente dentro del rango del ultravioleta (UV).
Estos materiales son capaces de recuperar la forma inicial tras ser deformados. Un ejemplo claro de este tipo de materiales es el Nitino, aleación de níquel y titanio.
Como su propio nombre indica, son materiales capaces de recuperarse de un daño sufrido. Para su recuperación suelen necesitar la acción de temperatura.
Por último, los materiales con cambio de volumen son aquellos capaces de modificar su tamaño ante la acción de un elemento externo. Los metales con alto coeficiente de dilatación podrían considerarse materiales capaces de cambiar su volumen, sin embargo, el ejemplo más claro de este comportamiento es el hidrogel, capaz de aumentar su volumen hasta 400 veces en contacto con agua.
Como se puede observar, en la actualidad existe una gran variedad de materiales inteligentes. Por este motivo, el abanico de posibles aplicaciones que presentan es muy amplio. A continuación, os presentamos algunas de las aplicaciones más interesantes:
La principal ventaja que presentan los materiales inteligentes es que dotan al material de nuevas capacidades sin necesidad de sensores, actuadores o electrónica. Por este motivo, es posible conseguir productos que interaccionen con el medio o con las personas sin necesidad de que estén conectados a la red eléctrica.
Pero, ¿cómo se lleva a cabo esta técnica? En ATRIA estudiamos cada caso con el máximo detalle para llevar a cabo cada uno de los proyectos de materiales inteligentes. A continuación, os mostramos, de forma muy resumida, los principales pasos para incorporar un material inteligente a un producto o proceso.
¿Quieres utilizar Materiales Inteligentes en alguno de tus Proyectos? ¡Contacta con nosotros!
Tu éxito es nuestra meta. Queremos ser tu compañero en el desarrollo de tus proyectos, aprovechando el poder de la innovación, la flexibilidad y la confianza que ofrecemos. Juntos, marcamos la diferencia a través de nuevas tecnologías.
¡Contáctanos y construyamos el futuro juntos!
