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Copy of Materiales Inteligentes

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gerardo trerotola

on 27 June 2013

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Transcript of Copy of Materiales Inteligentes

Inventos
-Fluidos magnetoreológicos
-Ventanas Inteligentes
-Aleaciones con Memoria de forma
-OLED (Organic Light Emitting Diode)
¿Qué son los materiales inteligentes?
Son materiales derivados de la nanotecnología que pueden auto reparase o adaptarse a determinadas condiciones ambientales bajo órdenes controladas; son capaces de solucionar cualquier daño posible ante la falla de los elementos individuales. Para realizar dicha función necesitan de sensores, memoria y redes computarizadas.
Conclusiones
¿Qué solucionan?
Buscan dar respuesta mediante la modificación de las propiedades, estructura o funciones de un material al detectar un estímulo externo como temperatura, humedad, luz, esfuerzo, campos eléctricos y magnéticos.
Aplicaciones existentes
En general estos materiales llamados “inteligentes” se entremezclan con otras grandes tecnologías como las nanotecnologías, la microelectrónica y los biomateriales.

-Materiales con Memoria de Forma
-Materiales Cromoactivos
-Materiales Fotoactivos
-Materiales Electro y Magnetoactivos
Ventanas Inteligentes
¿Qué son?
Las “ventanas inteligentes” es el nombre que se le ha dado a los vidrios que permiten modular la luz solar por medio de energía eléctrica, esto a través de un interruptor, dándoles a los usuarios la capacidad de controlar la cantidad de luz y calor que pasa por ellas.
Materiales Inteligentes
Ventajas
Al encontrarse en un estado transparente, permite ver de una manera clara lo que se encuentra en el exterior mientras que al tornarse opaca brinda un ambiente de privacidad.
Ventajas
Reduce los costos de calefacción y enfriamiento debido a su sistema. El Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del Departamento de Energía de los Estados Unidos reporta que las ventanas influyen aproximadamente con un 30% en la cantidad de energía requerida a nivel nacional por los sistemas de calefacción y enfriamiento de los edificios, por lo que un uso generalizado de ventanas avanzadas podría ahorrar un 6% del consumo nacional de energía.
Temperatura:
Privacidad:
Ventajas
Las ventanas inteligentes aplican para cualquier uso, desde instalarlas en una residencia, oficinas o escuelas, hasta en aviones y automóviles, dándoles los mismos beneficios.
Uso:
Antes de los materiales inteligentes, sólo existían los materiales naturales. Si alguno de estos materiales se dañaba, tenía que ser remplazado por otro, es decir, no tenía compostura, y si la tenía resultaba ser muy costosa y requería de procesos largos. Actualmente, con los materiales inteligentes, por ejemplo con los de memoria, si algún material se daña, éste regresa a su forma de antes, es decir, ya no es necesario cambiar la pieza dañada.
Un invento que resultó de gran ayuda para la invención de los materiales inteligentes fue el microscopio, ya que se necesitaba conocer las partículas más pequeñas que conformaban a los materiales naturales.
El oscurecimiento ocurre cuando iones de hidrógeno o litio son transmitidos mediante una capa conductora de iones, la cual los lanza hacia el interior de una capa electro-crómica cuando le es aplicado un cierto voltaje. Los iones causan que esta capa absorba luz, oscureciendo la ventana. Estas capas delgadas se encuentran aprisionadas entre dos hojas de un material transparente que conduce el óxido.
Dispositivos electro-cromáticos:
Funcionamiento
Cuando no se aplica ninguna carga al panel, las partículas suspendidas tienen diferentes posiciones y absorben la luz volviéndose opaco. Cuando se aplica al panel voltaje eléctrico, las partículas suspendidas se alinean y permiten pasar la luz, tornando la ventana transparente.
Dispositivos de partículas suspendidas:
Funcionamiento
Los cristales líquidos están dispersos junto a un polímero líquido para entrar a un proceso de solidificación. En el que al combinar los cristales líquidos con las gotas del polímero, se originan formaciones sólidas. La mezcla entre polímero y cristales líquidos se coloca entre dos capas de vidrio o de plástico, que incluyen una capa de material transparente o conductor.
Cristales líquidos dispersos en polímeros:
Funcionamiento
Bibliografía
Precedentes
Relevancia
Los materiales inteligentes representan la base para el desarrollo de las nuevas tecnologías, para poder satisfacer las necesidades de los humanos de una manera más satisfactoria, sencilla y práctica. Es decir, los materiales inteligentes en un futuro representarán las materias primas para las nuevas tecnologías.
Actúan o reaccionan ante cambios eléctricos o magnéticos (magnetostrictivos o electrostrictivos), empleados en el desarrollo de sensores.

Los materiales piezoeléctricos, materiales con la capacidad para convertir la energía mecánica en energía eléctrica y viceversa

Los materiales electro- y magnetoreológicos, fuidos de distina naturaleza capaces de aumentan rapida y reversiblemente su viscosidad ante variaciones del campo magnético, es decir ante suspensiones de partículas micrométricas magnetizables.
Materiales Electro y Magnetoactivos.
 (Eléctroluminiscente, Fluorescente, Fosforescente o Luminiscentes). Son materiales que actúan emitiendo luz.
Los electroluminiscentes cuando son alimentados con impulsos eléctricos emiten luz
Los fluorescentes devuelven la luz con mayor intensidad
Los fosforescentes, almacenan la energía y la emiten después de cesar la fuente de luz inicial.
Materiales Fotoactivos
(Termocrómico, Fotoctrómicos, Piezocrómicos). Son materiales que modifican su color ante cambios de temperatura, luz o presión.
Materiales Cromoactivos
(aleaciones metálicas SMA y polímeros). Materiales capaces de “recordar” su forma y capaces de volver a esa forma incluso después de haber sido deformados. El efecto de memoria de forma se puede producir por un cambio térmico o magnético.
Materiales con Memoria de Forma
Son pantallas en base a polímeros multicapa que emiten luz ante pequeños estímulos eléctricos, permitiendo diseños más ligeros y flexibles.
Historia: En un artículo de 1990, de la revista Nature, Burroughs et al. comunicaron el desarrollo de un polímero de emisión de luz verde con una alta eficiencia.
OLED (Organic Light Emitting Diode)
Aleaciones metálicas SMA y polímeros (NITINOL): son aleaciones de niquel-titanio que responen ante campos térmicos.
Historia: El efecto de memoria de forma y súperelasticidad en las aleaciones SMA (Shape Memory Alloy) ya fue observado por Büehler y colaboradores en 1963 cuando descubrieron el Nitinol, una aleación.
Aleaciones con Memoria de forma:
Historia: Roberto Acosta Najarro, investigador del Instituto de Física (IF) de la UNAM, desarrolla ecomateriales para fabricar ventanas inteligentes que permitirán el ahorro de energía y la reducción del uso de calefacción y aire acondicionado.
Ventanas Inteligentes
Contienen partículas diminutas que se unen, creando cadenas fijas en un campo magnético, dependiendo de la intensidad del campo, se puede lograr que se solidifique o que se vuelva viscoso.
Historia: Los alemanes lo han creado para desarrollar un embarque de seguridad para maquinarias. En ese estado, se crea un vínculo sólido entre el eje impulsor y la cabeza de corte. Al activar un botón de apagado de emergencia, el campo magnético se desconecta.
Fluidos magnetoreológicos
Actimat. Octubre de 2010. 18 de Febrero de 2013 <http://www.actimat.es/web/materiales-inteligentes.asp>.
Discovery. 17 de febrero de 2013 <http://www.tudiscovery.com/guia_tecnologia/materiales_basicos/materiales_inteligentes/index.shtml>.
EuroResidentes. 17 de febrero de 2013 <http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/diccionario/materiales_inteligentes.htm>.
ITESM. Observatorio Estratégico Tecnológico. 2013. 17 de Febrero de 2013 <https://serviciosportalesb.itesm.mx/html/docs/fichas/FC/C/C06/FC.C06.ON.CONST.02.pdf>.
Velosa Gamboa, Alejandro, Sandra Luna Osorio y Silvia Ardila Jiménez. 18 de Febrero de 2013 <http://www.bioingenieria.edu.ar/grupos/geic/biblioteca/archivos/Resumenes/R10TCCo53.pdf>.
. "Materiales Inteligentes." Actimat. N.p.. Web. 18 Feb 2013. <http://www.actimat.es/web/materiales-inteligentes.asp>.
. "Materiales Inteligentes." Discovery Channel. N.p.. Web. 18 Feb 2013. <http://www.tudiscovery.com/guia_tecnologia/materiales_basicos/materiales_inteligentes/index.shtml>.
. "OLED." Sabia. N.p.. Web. 18 Feb 2013. <http://sabia.tic.udc.es/gc/Contenidos adicionales/trabajos/Hardware/pantallasNuevaGen/paginas/oleds/oleds-funcionamiento.htm>.
. "¿Que es la Tecnología OLED? ." LCD o Plasma. N.p.. Web. 18 Feb 2013. <http://www.lcdoplasma.es/¿que-es-la-tecnologia-oled/>.
. "Aleaciones con memoria de forma, un nuevo campo de aplicaciones innovadoras." elmundo.es. N.p.. Web. 18 Feb 2013. <http://www.elmundo.es/elmundo/2009/06/15/baleares/1245088839.html>.
. "Nuevos materiales inteligentes para productos de alta tecnología." Tendencias de la Tecnología. N.p.. Web. 18 Feb 2013. <http://www.tendencias21.net/Nuevos-materiales-inteligentes-para-productos-de-alta-tecnologia_a5975.html>.
. "VENTANAS INTELIGENTES Y ECOLÓGICAS PARA AHORRAR ENERGÍA." Bits en imagen. N.p.. Web. 18 Feb 2013. <http://www.bitsenimagen.com/ventanas-inteligentes-y-ecologicas-para-ahorrar-energia>.
Los materiales inteligentes, son materiales que solucionan problemáticas que tenemos las personas, son un avance tecnológico que nos permite funcionar de una forma más sencilla y mas adecuada de acuerdo a la vida que tenemos las personas ahora, con muy poco tiempo debido a actividades que tenemos. Los materiales inteligentes nos permiten ser personas socialmente responsables ya que la mayoría de estos materiales nos ayudan a cuidar el medio ambiente. Los materiales inteligentes pueden usarse en varias áreas de la industria, y no sólo en la industria si no en cualquier área, podemos tenerlos en nuestro cuarto, hasta nuestra escuela, oficina, etc. Literalmente los materiales inteligentes son para facilitarnos la vida, ya que un solo material puede hacer varías cosas.
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