Ново поколение „умни” материали могат самостоятелно да реагират на едни или други условия в окръжаващата среда. Представете си например датчик, който следи състоянието на даден предмет, но самият той е направен от материал със способности на датчик.
До неотдавна умните материали се считаха за атрибут на научната фантастика, но с развитието на технологиите те започват да играят все по-значима роля в съвременното производство. Композитни материали от ново поколение реагират на температурни, биометрични и други въздействия, като елиминират напълно нуждата от вграждане в тях на допълнителни датчици за следене.
Нещо повече, някои от новите материали са способни самостоятелно да се пренастройват по такъв начин, че да сведат до нула възможността за повреда.
[related-posts]
Класическите, „изотропни” материали винаги реагират еднакво на външни условия и именно върху това стъпват принципите на базовата механика – например, металът реагира по един и същи начин на нагряване и охлаждане, благодарение на което може да се предскаже степента на твърдост и разширение/свиване при едни или други въздействия.
Анизотропните материали, от друга страна, се отличават с уникални, гъвкави реакции на различни дразнители и способност да извършват невъзможни за своите предшественици операции.
Прост пример е крило на самолет, направено от композитни изотропни материали и покрито с тънък слой наносензори. Последните играят ролята на нервна система, която, при промяна в условията на външната среда, изпраща сигнал към микросфери, напълнени с пластичен материал. Микросферите освобождават своето съдържание в дадена област и по този начин реставрират повредената структура с постепенно втърдяващо се вещество. Airbus вече провежда изследвания в тази област съвместно с учени от Бристолския университет.
Автомобилната индустрия също разработва активно умни материали, които могат самостоятелно да отстраняват повреди, но също така събират данни за всеки конкретен автомобил, така че механиците и инженерите да получат най-точна статистика за това как се държи машината в различни условия и при различни обстоятелства.
Проектът Hard Rod на ентусиасти от Южна Калифорния пък си поставя за цел да създаде първия в света автомобил от композитни смарт материали, който притежава собствен изкуствен интелект.
Освен в транспорта подобни материали се радват на засилен интерес и в строителната индустрия. Представете си бетонно или асфалтово покритие, което може самостоятелно да закърпва дупки и пукнатини. С подобен проект, наречен Zero+, се е заел екип на Масачузетския технологичен институт (MIT).
Текстилната индустрия също не остава по-назад. Тъкани от ново поколение се разработват в научния център AFFOA с идеята всяка дреха самостоятелно да възстановява повредените участъци, да чува и усеща всичко случващо се наоколо, да съхранява и преобразува енергия, да следи за състоянието на своя стопанин и т.н.
Подобни разработки вече са на въоръжение в промишлеността и скоро ще започнат да навлизат в ежедневието. Потенциалът на умните материали е толкова голям, че буквално те могат да преобразят окръжаващия ни свят към по-добро, като избавят хората от множество битови проблеми.
Единствената пречка към момента е скъпото производство на смарт-материалите. Разработката им започна сравнително скоро и все още е рано да се говори за промишлени резултати. Но това е перспективна област за развитие на почти всяко производство и скоро влиянието на умните материали ще се усети в живота на хората.
