Estructura multifunción - Multi-function structure
El material multifunción es un material compuesto . El enfoque tradicional para el desarrollo de estructuras es abordar la función de transporte de carga y otros requisitos funcionales por separado. Recientemente, sin embargo, ha aumentado el interés en el desarrollo de materiales y estructuras que soportan cargas que tienen funciones integrales que no soportan cargas, guiado por descubrimientos recientes sobre cómo funcionan los sistemas biológicos multifuncionales .
Introducción
Con materiales estructurales convencionales, ha sido difícil lograr una mejora simultánea en múltiples funciones estructurales, pero el uso creciente de materiales compuestos ha sido impulsado en parte por el potencial de tales mejoras. Las funciones múltiples pueden variar desde funciones mecánicas hasta funciones eléctricas y térmicas. Los compuestos más utilizados tienen materiales de matriz polimérica, que normalmente son malos conductores. Se podría lograr una conductividad mejorada reforzando el material compuesto con nanotubos de carbono, por ejemplo.
Funciones
Entre las muchas funciones que se pueden lograr se encuentran la conductividad eléctrica / térmica , detección y actuación, recolección / almacenamiento de energía, capacidad de autorreparación, protección contra interferencias electromagnéticas (EMI) y reciclabilidad y biodegradabilidad . Véanse también materiales graduados funcionalmente que son materiales compuestos en los que la composición o la microestructura se varían localmente de modo que se consigue una cierta variación de las propiedades locales del material. Sin embargo, los materiales con clasificación funcional se pueden diseñar para funciones y aplicaciones específicas.
Muchas aplicaciones, como alas de aviones reconfigurables, paneles aerodinámicos que cambian de forma para el control del flujo, escapes de motores de geometría variable, álabes de turbinas, configuración de turbinas eólicas a diferentes velocidades del viento, sistemas microelectromecánicos (microinterruptores), celdas de memoria mecánica, válvulas, microbombas , posición flexible del panel de dirección en células solares, arquitectura innovadora (paneles de forma adaptativa para techos y ventanas), dispositivos electrónicos y ópticos flexibles y plegables (espejos de cambio de forma para enfoque activo en sistemas ópticos adaptativos)
