مواد هوشمند

مواد هوشمند

یکی از مثال های ساده ماده هوشمند دینامیک عبارت است از رنگ گیری شیشه اتومبیل که بیشتر اوقات روشن است امّا بر اثر تابش نور شدید برای جلوگیری از اختلال در رانندگی، تیره می شود. تعریف ناسا از مواد هوشمند به این صورت است که"مواد هوشمند موادی هستند که موقعیت‌ها را به خاطر می‌سپارند و بامحرکهای مشخص می‌توانند به آن موقعیت باز گردند."

تعریف دایره المعارف تکنولوژیهای شیمیایی به این صورت است که "مواد و سازه‌های هوشمند، اشیائی هستند که شرایط محیطی را حس کرده و با پردازش این اطلاعات حسی نسبت به محیط عمل می‌کنند."

اگر بخواهیم مواد و تکنولوژیهای هوشمند (شامل عناصر، مواد مرکب، سیستمها و ...) را با توجه به خصوصیاتشان بشناسیم، این خصوصیات را می‌توان برای آنها نام برد:• فوریت: به این معنا که پاسخ آنها به صورت بلا درنگ (همزمان با تاثیر محرک) است.

• سازگاری: به این معنا که توانایی پاسخ به بیش از یک شرایط محیطی را دارا هستند.

• خود انگیزی: به این معنا که این هوشمندی در درون این مواد است نه در بیرون آنها.

• گزینش پذیری: به این معنا که پاسخ آنها مجزا و قابل پیش‌بینی است.

• مستقیمی: به این معنا که پاسخ داده شده با تحریک وارده در یک مکان قرار دارند.

شناسایی مواد هوشمند

یکی از روش هایی که ماده می تواند هوشمند شود از این قرار است که فقط تحت شرایط خاصی واکنش برقرار کند. راه دیگر این است که جداسازی موادی را که ماده هوشمند در معرض آن ها قرار می گیرد، امکان پذیر کنند. مواد می توانند بر پایه توانایی های شناسایی ملکولی که به آن ها امکان می دهد به آشفتگی یا محرک های الکترومغناطیسی یا شیمیایی خاص پاسخ دهند، نیز هوشمند شوند.

در فناوری نانو واژه ماده هوشمند به هر ماده ای گفته می شود که روی آن کار مهندسی انجام می شود تا کار خاصی از آن بر آید. مواد هوشمند گاهی دینامیک هم هستند، یعنی این ماده می تواند اساسی ترین خواص یا ساختار خود را مبتنی بر یک الگوی خارجی تغییر دهد

رشد نانوسیم ها و نانولوله ها از تک بلورها از مقوله های شناسایی به شمار می آید. مولفه های مختلف نانوسیم ابتدا بلور دانه را که در میانه آن ها قرار دارد، می شناسند و آن گاه یکدیگر را شناسایی می کنند. در این روش، نانوسیم جامد در داخل یک محلول شستشو پخش می شود، دقیقاً به همان صورتی که یک قندیل یخ از طریق یخ زدن روی بلورهای خارجی و کمک آن در یک محلول اشباع نمک گسترش می یابد، یا نباتی که از شکر محلول بلوری می شود.

نمونه دیگر در یاخته زیستی یافت می شودبرای اینکه چیزی از غشاء رد شود، بیولوژی به اصطلاح مجراهایی را تعبیه کرده است که عملاً لوله هایی اند که فقط از آب پر شده اند. سطح مقطع این لوله ها دارای مقیاس نانویی است و این امکان را فراهم می آورند که مواد غذایی، مواد زاید، و سایر مواد مهم بین یاخته و محیط آن حرکت کنند.ترکیب شناسایی ملکولی و تجمع می تواند به ایجاد موادی انجامد که در بسیاری سطوح هوشمندند و فقط در مقیاس نانویی امکان پذیرند.