Jak sprytne mogą być materiały? Grzegorz Milewski Uniwersytet Dzieci Kraków, 25.04.2009

Materiały INTELIGENTNE Materiały Inteligentne (sprytne; ang.: smart) charakteryzują się zdolnością odpowiedzi na zadany sygnał wejściowy w pewien charakterystyczny sposób; Grupa tych materiałów nazywana jest także aktywnymi, inteligentnymi lub adaptacyjnymi (ang.: active, intelligent, adaptive).

Materiały biomimetyczne BIONIKA (gr.) - ... nauka zajmująca się badaniem budowy i zasad działania organizmów żywych w celu wykorzystania uzyskanych wyników do projektowania i budowy nowych urządzeń technicznych ... ( Encyklopedia PWN, 1999 ) (Jack E. Steele, 1958 r) Ostracion cubicus Samochód koncepcyjny f-my DaimlerChrysler o współczynniku oporu aerodynamicznego 0,19

Materiały biomimetyczne – c.d. „rzep” George de Mestral, 1941 owocostan łopianu … NASA - skafandry astronautów …

Materiały biomimetyczne – c.d. nowa generacja materiałów adhezyjnych

Materiały biomimetyczne – c.d. nić pajęcza f-my BioSteel

Samoczyszczące się liście lotosu, czy nasturcji Materiały biomimetyczne – c.d. Samoczyszczące się liście lotosu, czy nasturcji tkanina Mincor TX TT; BASF

Samoczyszczące się materiały Materiały biomimetyczne – c.d. Samoczyszczące się materiały włókno bawełny włókno bawełny z apreturą hydrofobową

Samoczyszczące się materiały Materiały biomimetyczne – c.d. Samoczyszczące się materiały

Materiały biomimetyczne – c.d. LZR Race – „ultraszybki” kostium pływacki f-my Speedo

Bionika elektrownie wiatrowe f-my WhaleCorp

Bionika – c.d. ujemny współczynnik załamania światła Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley … Kalifornijscy naukowcy stworzyli materiały, z których będzie można uszyć pelerynę niewidkę, zrobić perfekcyjne soczewki, miniaturowe anteny i przeźroczyste metale … [Gazeta Wyborcza, 12.08.2008] … struktura materiału odchylająca bieg promieni świetlnych przypomina mikroskopijne żaluzje, które są złożone z periodycznej sieci drucików i rezonatorów o średnicy tysiąc razy mniejszej niż ludzki włos …

Samo naprawiające się materiały Poliuretan (PU) + cząsteczki oksetanu i chitozan naświetlanie UV (ok.15 min.) … niedługo zamiast szukać zacienionego miejsca do zaparkowania samochodu , będziemy się bić o jak najbardziej nasłonecznione … [Gazeta Wyborcza, 13.03.2009]

Sztuczne mięśnie polimerowe pojedynek maszyny z człowiekiem „na rękę” – San Diego, USA, 15.03.2005 elektroaktywne kompozyty polimerowo – metalowe (PAN + platyna)

Materiały z „pamięcią kształtu” stopy Ni-Ti

Materiały węglowe – nanorurki i fulereny diament grafit fuleren - nagroda Nobla, 1996 fulereny endohedralne nanorurki

Nanokryształy o gigantycznej porowatości nanokryształy f-my BASF … objętość wielkości naparstka o wadze 2.5 g ma łączną powierzchnię ścian równą boisku piłkarskiemu … … zastosowanie m.in. w usuwaniu zanieczyszczeń …

Magnetyczne materiały inteligentne

Ciecze magnetoreologiczne

„Sprytna” pralka

Nastawne układy tłumiące wiotkich elementów konstrukcyjnych

Kontrola drgań na przykładzie modelu budynku

Przykład wdrożenia - tłumiki w budynkach Nihon-Kagaku-Miraikan National Museum of Emerging Science and Innovation

Kontrola zawieszenia samochodu z wykorzystaniem tłumików MRF

Zastosowania militarne tłumików MRF

Ferrociecze (FRF)

Uszczelnienia cieczami ferro

Terfenol-D – materiał o gigantycznej magnetostrykcji (GMM) Tb0,3Dy0,7Fe1,9

GMM - schemat transformacji energii

Zastosowanie GMM wzbudniki czujniki

Zastosowanie GMM – sonar

Materiały źródłowe [1] http://www.scholar.google.com [2] http://www.research.ibm.com/ [3] http://eis.jpl.nasa.gov [4] http://www.wiz.pl [5] http://www.swiatnauki.pl [6] http://wyborcza.pl [7] Milewski G.: Teoria funkcjonalnej adaptacji w przyrodzie, Politechnika Krakowska, 2002 [8] Milewski G.: Biomateriały, wykłady dla studentów specjalności Inżynieria Medyczna, Politechnika Krakowska [9] Kaleta Jerzy, Materiały magnetyczne Smart. Eksperymentalne metody wyznaczania właściwości magnetomechanicznych, Politechnika Wrocławska, 2008 [10] Gazeta Wyborcza, 29.06.2004; 14.10.2004; 21.07.2008; 29.07.2009; 12.08.2008; 13.03.2009;