{"id":2731,"date":"2022-12-29T07:09:11","date_gmt":"2022-12-29T07:09:11","guid":{"rendered":"https:\/\/rfidunion.com\/?p=2731"},"modified":"2023-04-19T02:21:47","modified_gmt":"2023-04-19T02:21:47","slug":"smart-materials-and-structures-a-future-of-adaptability","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/rfidunion.com\/de\/technology\/smart-materials-and-structures-a-future-of-adaptability.html","title":{"rendered":"Intelligente Materialien und Strukturen"},"content":{"rendered":"

Intelligente Materialien und Strukturen k\u00f6nnen sich anpassen und kontrolliert auf ihre Umgebung reagieren. Diese Materialien zeichnen sich durch die F\u00e4higkeit aus, ihre Form, H\u00e4rte oder andere physikalische Eigenschaften als Reaktion auf \u00e4u\u00dfere Reize zu ver\u00e4ndern. Beispiele hierf\u00fcr sind Temperatur, Feuchtigkeit, pH-Wert oder elektrische oder magnetische Felder. Intelligente Materialien und Strukturen haben das Potenzial, eine ganze Reihe von Branchen zu revolutionieren. Dazu geh\u00f6ren das Bauwesen, das Transportwesen, das Gesundheitswesen und der Energiesektor.<\/p>\n\n\n\n

Einf\u00fchrung in intelligente Materialien und Strukturen<\/h2>\n\n\n\n

Intelligente Materialien und Strukturen<\/a> sind ein relativ neues Forschungsgebiet. Die Abk\u00fcrzung f\u00fcr intelligente Materialien und Strukturen lautet SMAS. Es hat viele M\u00f6glichkeiten und wird vielen Branchen erm\u00f6glichen, sich zu ver\u00e4ndern. Daher hat es in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit erlangt. Diese Materialien zeichnen sich durch ihre F\u00e4higkeit aus, sich ihrer Umgebung anzupassen und kontrolliert auf sie zu reagieren. Diese Eigenschaften erm\u00f6glichen es ihnen, viele unm\u00f6gliche Funktionen mit herk\u00f6mmlichen Materialien zu erf\u00fcllen.<\/p>\n\n\n\n

Intelligente Materialien k\u00f6nnen ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften \u00e4ndern, um auf \u00e4u\u00dfere Reize zu reagieren. Diese Materialien k\u00f6nnen in zwei Hauptkategorien unterteilt werden: aktiv und passiv<\/a>. Aktive intelligente Materialien k\u00f6nnen auf \u00e4u\u00dfere Reize reagieren. Im Gegensatz dazu k\u00f6nnen passive Smart Materials ihre Eigenschaften nur als Reaktion auf \u00e4u\u00dfere Reize \u00e4ndern.<\/p>\n\n\n\n

Die g\u00e4ngigen aktiven intelligenten Materialien sind Legierungen mit Formged\u00e4chtnis, piezoelektrische Materialien und magnetostriktive Materialien. Legierungen mit Formged\u00e4chtnis erinnern sich immer an die urspr\u00fcngliche Form des Metalls. Wenn dieses Material \u00fcber eine bestimmte Temperatur erhitzt wird, nimmt es seine Form wieder an. Piezoelektrische Materialien erzeugen elektrische Str\u00f6me, wenn sie einer mechanischen Belastung ausgesetzt werden. Magnetostriktive Materialien \u00e4ndern ihre Form unter dem Einfluss eines Magnetfeldes.<\/p>\n\n\n\n

Beispiele f\u00fcr passive intelligente Materialien sind in der Bauindustrie weit verbreitet. Wir kennen thermochromatische Materialien, photochromatische Materialien und elektrochromatische Materialien. Bei thermochromen Materialien handelt es sich meist um Materialien, die ihre Farbe \u00e4ndern, wenn sie Temperatur\u00e4nderungen ausgesetzt sind. Photochrome Materialien weisen unterschiedliche Farben auf, wenn sie unterschiedlichen Lichtintensit\u00e4ten ausgesetzt werden. Bei elektrochromen Materialien handelt es sich um Materialien, die ihre Farbe \u00e4ndern, wenn ein elektrischer Strom angelegt wird.<\/p>\n\n\n\n

Hier ist ein PDF-Datei zu Smart Materials im Hochbau<\/a> auf die Sie sich beziehen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Arten von intelligenten Materialien und Strukturen<\/h2>\n\n\n\n

Verschiedene Arten von intelligenten Materialien und Strukturen k\u00f6nnen nach der Art der Reize, auf die sie reagieren, und der Art der Eigenschaften, die sie \u00e4ndern, klassifiziert werden. Einige g\u00e4ngige Beispiele f\u00fcr intelligente Materialien in der Architektur sind:<\/p>\n\n\n\n

Formged\u00e4chtnis-Legierungen (SMA)<\/h3>\n\n\n
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\"Formged\u00e4chtnislegierungen
Formged\u00e4chtnislegierungen sind intelligente Materialien und Strukturen, die selbst nach einer Verformung in ihre urspr\u00fcngliche Form zur\u00fcckkehren k\u00f6nnen<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Dies sind Legierungen mit Formged\u00e4chtnis, die nach einer Verformung in ihre urspr\u00fcngliche Form zur\u00fcckkehren k\u00f6nnen. Sie weisen einen Formged\u00e4chtniseffekt auf. Das bedeutet, dass sie sich an ihre urspr\u00fcngliche Form erinnern k\u00f6nnen. Sie kehren auch in ihre urspr\u00fcngliche Form zur\u00fcck, wenn sie \u00fcber eine bestimmte Temperatur erhitzt werden.<\/p>\n\n\n\n

Piezoelektrische Materialien<\/h3>\n\n\n
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\"Piezoelektrische
Piezoelektrische Materialien erzeugen ein elektrisches Potential, wenn sie mechanischer Spannung oder Belastung ausgesetzt werden.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Diese Materialien erzeugen ein elektrisches Potential, wenn sie mechanischer Spannung oder Dehnung ausgesetzt werden. Sie k\u00f6nnen auch ihre Form ver\u00e4ndern, wenn ein elektrisches Feld an sie angelegt wird.<\/p>\n\n\n\n

Thermisch reaktive Materialien<\/h3>\n\n\n
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\"Thermisch
Thermisch reaktive Materialien sind intelligente Materialien und Strukturen, die sich mit der Temperatur ver\u00e4ndern<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Thermisch reaktive Materialien \u00e4ndern ihre Eigenschaften, wenn sich die Temperatur \u00e4ndert. Manche Materialien werden zum Beispiel weicher und flexibler, wenn sie erhitzt werden. Andere werden h\u00e4rter und flexibler.<\/p>\n\n\n\n

Photomechanische Materialien<\/a><\/h3>\n\n\n
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\"Fotomechanische
Fotomechanische Materialien \u00e4ndern ihre Form, wenn sich das Licht \u00e4ndert<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Photomechanische Materialien \u00e4ndern ihre Form, wenn sich das Licht \u00e4ndert. Sie werden oft f\u00fcr optische Schalter und Displays verwendet.<\/p>\n\n\n\n

Intelligenter Beton<\/h3>\n\n\n
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\"Sensoren
Sensoren und Aktoren in intelligentem Beton reagieren auf menschliche Ber\u00fchrungen und geben helle Lichter ab<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Dies ist eine Art von Beton, der Sensoren und Aktuatoren enth\u00e4lt. Die Eigenschaften dieses Materials erm\u00f6glichen es ihm, auf Ver\u00e4nderungen in der Umgebung zu reagieren und bestimmte Funktionen auszuf\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n

Intelligente Textilien<\/h3>\n\n\n
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\"Diese
Diese Textilien mit Sensoren und Aktoren sammeln Daten vom Benutzer<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Diese Textilien enthalten Sensoren und Aktoren<\/a>. Dadurch k\u00f6nnen Gegenst\u00e4nde mit diesem Material auf Umweltver\u00e4nderungen reagieren und bestimmte Funktionen ausf\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n

Anwendung von intelligenten Materialien und Strukturen<\/h2>\n\n\n\n

Denn intelligente Materialien und Strukturen k\u00f6nnen ihre Umgebung wahrnehmen und ihr Verhalten entsprechend anpassen. Daher gibt es eine breite Palette von Anwendungen in verschiedenen Bereichen.<\/p>\n\n\n\n

Die Funktionsmaterialien nutzen die nativen Eigenschaften und Funktionen, um eine intelligente Wirkung zu erzielen.<\/strong><\/p>— ZL Wang und ZC Kang Georgia Institute of Technology<\/a><\/strong><\/cite><\/blockquote><\/figure>\n\n\n\n