Умные материалы как двигатель промышленного прогресса

Сегодня чтобы контролировать работу устройств, нет необходимости присутствовать во время процесса его работы, достаточно установить специальный датчик — получаем smart-устройство. Но что если в качестве материала для производства техники, будет использоваться сам датчик. То есть техника становится более совершенной еще в момент ее создания, и фиксировать и подстраиваться под те или иные изменения умные материалы будут самостоятельно?

Что такое умные материалы

Это новое поколение текстур, которые способны реагировать на атмосферное давление, температуру, изменений в химическом составе и прочие параметры. Новинка в корне меняет наши знания о сырье как таковом, т.к. новые материалы способны копить и записывать полученные сведения на «облако», и уже в процессе менять свои характеристики, подстраиваясь под условия. Словно улучшенная версия человеческой кожи.

умные материалы

Изотропная эра, прощай

На протяжении многих лет при разработке тех или иных устройств, инженерами использовались изотропные материалы – те, поведение которых можно было предсказать. Например, всем известно, как будет вести себя металлическая конструкция, подверженная сильному холоду или наоборот излишне повышенной температуре.

Сегодня в производстве начинается новый этап – использование анизотропных материалов с гибкими свойствами. Это позволяет совершать ранее невозможные процессы.

умные материала в разных отраслях

Так, например, крыло самолета будет изготовлено из изотропных материалов, но покрыто слоем наносенсоров, которые будут реагировать на любые воздействия. В случае повреждения, сенсоры посылают сигнал к микросферам (как нервная система), наполненным пластичным материалом. Он высвобождает свое содержимое, тем самым восстанавливая целостность крыла.

Материал уже заинтересовал производственных гигантов, таких как компания Airbus, которая приступила к тщательному исследованию умных материалов на базе Университета Бристольского национального композитного центра (Великобритания). В случае успеха, разработчики вплотную приблизятся к внедрению умных материалов в самолетостроение.

Применение умных материалов в разных отраслях

Автомобильная промышленность

Hack Rod умные материалы

Над проектом Hack Rod (Южная Калифорния, США) работает множество энтузиастов, целью которых является создание первого в мире автомобиля из умных композитных материалов и оснащенным искусственным интеллектом.

Строительство

умные материалы в строительстве

Потенциал смарт-материалов может быть использован практически в любой сфере, в том числе и строительстве. Это может быть самовосстанавливающееся дорожное покрытие, или умный бетон для возведения устойчивых к разрушениям зданий.

Текстильная отрасль

Текстильная отрасль - умные материалы

Сложно себе представить, но возможно в будущем, одежда также сможет регенерировать поврежденные участки. В научном комплексе  AFFOA разрабатывают уникальную ткань, которая в дополнение ко всему прочему, сможет накапливать и преобразовывать энергию, следить за состоянием здоровья владельца, подстраиваться под особенности его фигуры.

Для экипировки военнослужащих также могут появиться новые возможности. Smart одежда позволит быстро адаптироваться к погодным условиям: удерживать тепло во время холодной погоды, и наоборот становится максимально вентилируемой в жаркие дни.

И даже пыль будет умной

Правда, не совсем пыль, т.к ее частицы будут размером как рисовое зерно. Тем не менее, каждая часть будет оснащена чипом, поглощающим направленную на него радиоволну и под ее воздействием выдающий соответствующую информацию, например идентификационный код. «Smart dust mote» уже используется в сети магазинов торговой компании Walmart, для слежения за своими товарами.

Smart dust mote Walmart

Ученые достигли определенных успехов в своих попытках создать совершенный материал, однако пока не удалось побороть существенный недостаток – высокая стоимость на обслуживание производственного процесса. Но, несмотря на это, уже сейчас можно смело утверждать, что умные материалы откроют новые перспективы для любых производств и нашу повседневную жизнь.


Вам, может также понравиться...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *